2024-2025学年高中物理第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路第3节测量电源的电动势和内电阻课时作业含解析鲁科版选修3-1

PAGE5-第3节测量电源的电动势和内电阻一、选择题1．(多选)用伏安法测电源的电动势和内电阻的试验中，下列说法中错误的是()A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数的变更明显B．应选用内阻较小的电压表和电流表C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D．使滑动变阻器的阻值尽量大一些误差才能小解析：伏安法测电源电动势和内电阻的试验中，要求电源的内阻适当大些，电流不能太大，以防电源极化现象，故A、C正确；电压表的分流会造成试验的误差，故电压表内阻应大些，B错；干电池的电动势为1.5V，滑动变阻器的阻值不要太大，以便于电流表的读数，D错．答案：BD2．(多选)在测定电池的电动势和内电阻的试验中，待测电池、开关和导线，协作下列哪组仪器，可以达到试验目的()A．一只电流表和一个电阻箱B．一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器C．一只电压表和一个电阻箱D．一只电流表和一个滑动变阻器解析：采纳A选项，原理：E＝I1R1＋I1r，E＝I2R2＋I2r联立可求得．采纳B选项，原理：E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r联立可求得．采纳C选项，原理：E＝U1＋eq\f(U1,R1)r，E＝U2＋eq\f(U2,R2)r联立可求得．而D选项采纳的滑动变阻器因不知其阻值，所以无法求得．答案：ABC3．(多选)如图，a、b为两个独立电源的路端电压U与其总电流I的关系图线，则下列说法正确的是()A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B．电流都是I0时，两电源的内电压相等C．电源a的电动势大于电源b的电动势D．电源a的内阻小于电源b的内阻解析：当路端电压都为U0时，电流都为I0，由U＝IR得，此时外电阻相等，A对；但由图象可得a、b与U轴的交点不同，所以E不同，a的电动势大于b的，所以在电流都是I0时，两电源的内电压不同，所以B错，C对；又由a、b与I轴的交点也不同，b的电流大于a的，即短路电流b的较大，又b的电动势相对较小，所以b的内阻比a的小，D错．答案：AC4．(多选)某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20Ω，连接电路的实物图如图所示．该学生接线中错误的和不规范的做法是()A．滑动变阻器不起变阻作用B．电流表接线有错C．电压表量程选用不当D．电压表接线不妥解析：在实物连线图中，滑动变阻器的两个固定端接入电路了，滑动触头没有接，所以移动变阻器滑动端时，不会变更接入电路的电阻大小，变阻器不起变阻作用，所以A项应选；直流电表只允许电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，图中电流表的正、负接线柱接对了，所以选项B不选；图中电源由一节干电池充当，电动势是1.5V，所以电压表的量程应选用0～3V，图中连接是正确的，所以选项C不选；图中把电压表干脆和电池两端并联，这样即使将开关断开，电压表仍有示数，即开关不能限制通过电压表的电流，且电流从负接线柱流入，正接线柱流出，所以电压表的接线不妥，选项D应选．答案：AD5．下面给出多种伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的是()A．测出两组I、U的数据，代入方程E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和rB．多测几组I、U的数据，求出几组E和r，最终分别求出其平均值C．测出多组I、U的数据，画出U－I图象，再依据图象求E和rD．多测出几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r解析：A作法偶然误差大；B作法计算烦琐；C作法便利、直观、偶然误差小；D作法中，求I、U平均值是错误的作法．答案：C6．(多选)如图为某次测量电源的电动势和内电阻所作的图象，有关这个图象的说法正确的是()A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3VB．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.3AC．依据r＝eq\f(E,I短)，计算出待测电源电阻为10ΩD．依据r＝eq\f(ΔU,ΔI)，计算出待测电源内阻为2Ω解析：由公式U＝E－Ir，当I＝0时，U＝E，故A正确，由于纵轴刻度不是从0起先，故B、C错，D对．答案：AD7．如图所示，测量电池电动势和内阻时，若有两个电压表、量程相同，内阻分别为RV1、RV2、且RV1>RV2，有两个电流表、量程相同，内阻分别为RA1、RA2，且RA1>RA2，在该测量中，为了使E、r的测量值精确些，选择的电表可以是()A.与 B.与C.与 D.与解析：为了减小试验误差，应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表，故B正确．答案：B8．如图是测电池的电动势和内电阻的实物电路图，其中接错的仪器是()A．电流表 B．电压表C．电源 D．开关解析：电压表接在滑动变阻器滑杆上不起作用．答案：B二、非选择题9.如图所示，图中E为直流电源，R为已知电阻，V为志向电压表，其量程略大于电源电动势，S1和S2是开关．现要利用图中电路测量电源的电动势E和内阻r，试写出主要试验步骤及结果的表达式．解析：试验步骤：(1)将S1闭合，S2断开，电压表干脆和电源相连，登记电压表读数U1，就是电源的电动势；(2)S1、S2均闭合，登记电压表读数U2，即为电阻R两端电压．依据闭合电路欧姆定律，有E＝U2＋eq\f(U2,R)r，即U1＝U2＋eq\f(U2,R)r，解得r＝eq\f(U1－U2,U2)R.答案：见解析10．一同学测量某干电池的电动势和内阻．(1)如图所示是该同学正打算接入最终一根导线(图中虚线所示)时的试验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处．①_____________________________________________________________；②_____________________________________________________________.(2)下表为试验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的eq\f(1,I)数据：R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26eq\f(1,I)/A－16.76.05.34.53.8依据表中数据，在方格纸上作出R－eq\f(1,I)关系图象．由图象可计算出该干电池的电动势为__________V；内阻为__________Ω.(3)为了得到更精确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端．调整电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为__________V；内阻应为__________Ω.解析：(1)在连接电路过程中，要求开关处于断开状态；在闭合开关前，要求电阻箱接入电路的电阻最大．(2)依照表中数据，描点连线，如图所示．由闭合电路欧姆定律可得I＝eq\f(E,R＋r)，整理可得R＝E·eq\f(1,I)－r，与图象对应，则E＝1.4V，r＝1.2Ω.(3)由题图可知电压表的读数为66mV，由欧姆定律可得电流表的内阻r′＝eq\f(U,I)＝0.2Ω，则由闭合电路欧姆定律可得I＝e