9.8 测电源电动势和内阻 限时练（清北）

第页9.8测电源电动势和内阻（清北）实验题（1-10题每题6分，11-16题共40分共100分）1.【乔龙】为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，R0＝5Ω为保护电阻．[来源:Z。xx。k.Com](1)按照图甲所示的电路图，某同学已经在图乙所示电路中完成部分导线的连接，请你完成余下导线的连接．[来源:Z。xx。k.Com][来源:1](2)断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值．多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以eq\f(1,U)为纵坐标，以eq\f(1,R)为横坐标，画出eq\f(1,U)－eq\f(1,R)的关系图线(该图线为一直线)，如图所示．由图线可求得电池组的电动势E＝____V，内阻r＝________Ω.(保留两位有效数字)(3)引起该实验系统误差的主要原因是_______________________________________2.【乔龙】某同学要测定一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。(1)该同学设计实验的原理表达式是E＝________(用r、I、R表示)。(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到________(填“最大值”“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω。(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的eq\f(1,I)­R图像，则由图像可求得，该电源的电动势E＝______V，内阻r＝________Ω。(结果均保留两位有效数字)3.【乔龙】为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路。闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U—I直线。请回答下列问题：（1）根据图乙中的M、N两条直线可知（）A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的（2）图像中两直线交点处电路中的工作状态是（）A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端 B．该电源在该电路中的输出功率最大C．定值电阻R0上消耗的功率为0.5W D．该电源在该电路中的效率达到最大值（3）根据图乙可以求得定值电阻R0=Ω，电源电动势E=V，内电阻r=Ω。4.【乔龙】用下列器材组成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻，又能描绘出小灯泡的伏安特性曲线。A．电压表（量程，内阻很大）B．电压表（量程，内阻很大）C．电流表（量程，内阻很小）D．滑动变阻器（最大阻值，额定电流）E．小灯泡（）F．电池组（电动势，内阻）G．开关一只，导线若干实验时，调节变阻器，多次测量，发现若电压表的示数变大，则电压表的示数变小。①请将实验电路图在答题纸上图甲的虚线方框中补充完整。②每一次操作后，同时记录电流表、电压表和电压表的示数，组成两个坐标点（，）、（，），标到坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图乙所示．则电池组的电动势V，内阻Ω（结果保留两位有效数字）。③坐标中画出的两条图线在P点（，）相交，此时滑动变阻器接入电路的阻值应为Ω。5.【闫晓琳】利用伏安法测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差．（1）应该选择的实验电路是图中的▲(选填“甲”或“乙”)．（2）某位同学根据记录的数据将对应点已经标在如图所示的坐标纸上，请画出U－I图线．（3）根据（2）中所画图线可得出干电池的电动势E＝V，内电阻r＝Ω．（保留两位有效数字）（4）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．下列各示意图中能正确反映P－U关系的是▲．[来源:1]6.【巩文芳】在测定一节干电池的电动势和内电阻实验中，备有下列器材：A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）B．电流表A1（量程0—3mA，内阻Rg1＝10Ω）C．电流表A2（量程0—0.6A，内阻Rg2＝0.1Ω）D．滑动变阻器R1（0—20Ω，10A）E．滑动变阻器R2（0—200Ω，lA）F．定值电阻R0（990Ω）G．开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个参考实验电路，其中合理的是______图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选______（填写器材前的字母代号）。（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（结果均保留2位小数）（3）若将图线的纵坐标改为，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小．7.【李梦雅】某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻．A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩC．定值电阻R0未知D．滑动变阻器R，最大阻值为RmE．导线和开关（1）根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图。（2）实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0=______________（用U10、U20、Rm表示）（3）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1－U2图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=________，总内阻r=_________（用k、a、R0表示）。8.【乔龙】某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r1=1.0kΩ，电阻R1=9.0kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0Ω的电阻。[来源:1ZXXK]①按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是___________导线断开。②排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图。由I1–I2图象得到电池的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω。9.【乔龙】（11分）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。实验主要步骤：（=1\*romani）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（=2\*romanii）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；（=3\*romaniii）以U为纵坐标，I为横坐标，作U–I图线（U、I都用国际单位）；（=4\*romaniv）求出U–I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。回答下列问题：（1）电压表最好选用_____；电流表最好选用_____。[来源:学#科#网Z#X#X#K]A．电压表（0~3V，内阻约15kΩ）B．电压表（0~3V，内阻约3kΩ）[来源:学。科。网Z。X。X。K]C．电流表（0~200mA,内阻约2Ω）D．电流表（0~30mA,内阻约2Ω）（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_____。A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端的接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端的接线柱（3）选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______，r=______，代入数值可得E和r的测量值。10.【乔龙】用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：电流表A1（量程0～30mA）；[来源:1]电流表A2（量程0～100mA）；[来源:1]电压表V（量程0～6V）；滑动变阻器R1（阻值0～5Ω）；滑动变阻器R2（阻值0～300Ω）；开关S一个，导线若干条。某同学的实验过程如下：Ⅰ．设计如图3所示的电路图，正确连接电路。]Ⅱ．将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图4所示的图线。Ⅲ．断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）。回答下列问题：①电流表应选用，滑动变阻器应选用；②由图4的图线，得电源内阻r＝Ω；③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝，代入数值可得Rx；④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围，电压表示数变化范围。（选填“相同”或“不同”）11.【李梦雅】在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A．电流传感器1B．电流传感器2C．定值电阻R0(3kΩ)D．滑动变阻器R(0～20Ω)E．开关和导线若干某同学发现上述器材中没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。(1)该同学利用测出的实验数据作出的I1I2图线(I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I1远小于I2)如图乙所示，则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(2)若将图线的纵轴改为________，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小。12.【李梦雅】采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时，某创新小组对常规设计方案进行了研讨，设计出了如图所示的测量电源电动势E和内阻r的电路，E′是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流G．

（1）请你补充实验步骤；

①闭合开关S1、S2，调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数I1和G1，其中I1___（选填“>”、“<”或“=”）通过电源E的电流．

②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得___，读出电流表和电压表的示数I2和G2．

（2）根据测量值求出E=___、r=___．

（3）该实验方案的优点是消除了___误差．[来源:1ZXXK]13.【魏雪飞】小华、小刚共同设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为：电池组(电动势约6V，内阻r约3Ω)、电流表(量程2.0A，内阻RA＝0.8Ω)、电阻箱R1(0～99.9Ω)、滑动变阻器R2(0～R1)、开关三个及导线若干。他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值。[来源:Z+xx+k.Com](1)小华先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值。他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合S2、S，断开S1，读出电流表的示数I；再闭合S、S1，断开S2，调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时，电流表的示数也为I。此时滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω。(2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。①他的实验步骤为：A．在闭合开关前，调节电阻R1或R2至________(填“最大值”或“最小值”)，之后闭合开关S，再闭合________(填“S1”或“S2”)；B.调节电阻________(填“R1”或“R2”)，得到一系列电阻值R和电流I的数据；C.断开开关，整理实验仪器。②图乙是他根据实验数据绘出的－R图象，图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表________，电源电动势E＝________V，内阻r＝________

Ω。(计算结果保留两位有效数字)14.【刘蕊】某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材，一个满偏电流为100μA，内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（）和若干导线；（1）由于表头量程偏小，该同学首先需要将表头改装成量程为50mA的电流表，则应将表头与电阻箱__________（填“串联”或者“并联”），并将电阻箱阻值调为________Ω。（2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势和内阻进行测量，实验电路图如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，并且作相关计算后一并记录如下表①根据表中的数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中，并画出图线②根据图线可得电池的电动势E是________V，内阻r是_________Ω。15.【闫晓琳】某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（R0=5Ω）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图

（a）所示．（1）在图（b）所示的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接．（2）请完成下列主要实验步骤；A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图（c）所示，读得电阻值是________ΩB．将开关s1闭合，开关s2断开，电压表的示数是1.49V；C．将开关s2闭合，电压表的示数是1.1