2024_2025学年高中物理第二章恒定电流2.10实验：测定电池的电动势和内阻课后强化演练含解析新人教版选修3_1.docVIP

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试验：测定电池的电动势和内阻

课后强化演练

一、选择题

1．下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据，处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是()

A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r求出E和r

B．多测几组I、U的数据，求出几组E、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，再依据图象求出E、r

D．多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值

解析：图象法可以减小偶然误差，并且能直观简便的得出最终结果，故在测电动势和内电阻时经常用图象法分析，C选项正确．

答案：C

2．(2024·北京卷)某爱好小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的试验方案中有如下四种器材组合．为使试验结果尽可能精确，最不行取的一组器材是()

A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器

B．一个伏特表和多个定值电阻

C．一个安培表和一个电阻箱

D．两个安培表和一个滑动变阻器

解析：A选项中，安培表测电流，伏特表测路端电压，滑动变阻器变更电路的阻值从而获得多组数据，可以测出电池的电动势和内阻，A选项符合题意；B选项中，伏特表测路端电压，电流通过路端电压和定值电阻比值求得，变更定值电阻的个数变更路端电压，可以测出电动势和内阻，B选项符合题意；C选项中，安培表测电流，路端电压通过电流和定值电阻求得，通过变更定值电阻的个数变更电路的电流，可以测出电动势和内阻，C选项符合题意；滑动变阻器阻值未知，不能测出路端电压，D选项不符合题意．

答案：D

二、非选择题

3．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A．被测干电池一节

B．电流表1：量程0～0.6A，内阻rA＝0.3Ω

C．电流表2：量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω

D．电压表1：量程0～3V，内阻未知

E．电压表2：量程0～15V，内阻未知

F．滑动变阻器1：0～10Ω，2A

G．滑动变阻器2：0～100Ω，1A

H．开关、导线若干

伏安法测电池电动势和内阻的试验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能精确地测量电池的电动势和内阻．

(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母)：电流表选择________，电压表选择________，滑动变阻器选择________．

(2)试验电路图应选择下图中的________(选填“甲”或“乙”)．

解析：(1)一节干电池的电动势为1.5V，故选择电压表D，电流表内阻已知，可以削减误差，故选择电流表B，电池内阻较小，选择滑动变阻器F.

(2)电流表内阻已知，将电流表内阻等效为电源内阻，选择电路图甲．

答案：(1)BDF(2)甲

4．现用以下器材测量电池的电动势和内电阻．

A．被测电池(电动势在10V～15V之间)

B．电阻箱(0～20Ω)

C．滑动变阻器(最大阻值20Ω)

D．定值电阻R0(阻值5Ω)

E．电流表A1(量程0.6A)

F．电流表A2(量程3A)

G．电键

H．导线若干

试验中只用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种试验器材，并利用试验数据做出了通过电源的电流I的倒数eq\f(1,I)和外电路电阻R(R0除外)的关系图线，即eq\f(1,I)-R图线，如图1所示．则：

(1)试验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择________．

(2)在图2虚线框内画出试验原理图．

(3)依据图线求出电池的电动势为_________V，内阻为_________Ω.

(4)说出试验中产生误差的缘由(说出两条即可)：

________________________________________________________________________；

________________________________________________________________________.

解析：(1)电学试验的原理是依据欧姆定律利用伏安法测电阻，即用电压表测未知电阻两端的电压，用电流表测量通过未知电阻的电流，依据欧姆定律I＝eq\f(U,R)，求出电阻R＝eq\f(U,I)；本题中只有电流表两个，内阻未知的状况下，不能改装成电压表，相当于电压未知，这就须要知道电流和电阻值，即利用电流表和电阻箱测量电阻，所以试验时选择电阻箱．

(2)依据题干信息和供应的试验器材选择测量电源电动势与内阻试验所需器材；分析图线可知，电流值最大可达到2A，则选择量程为3A的电流表A2，定值电阻串联在电路中起到爱护电路的作用，作出试验电路图：

(3)依据电路图，列闭合电路欧姆定律得，E＝I(R＋R0＋r)，解得eq\f(1,I)＝eq\f(