电学专题实验——《测定电池的电动势和内阻》专项提升-在线组卷题库

1.

(1)、用如图甲电路测定两节串联干电池的电动势和内阻，在乙图中实物正确连接。

(2)、正确连接线路进行实验，调整变阻器，电压表和电流表读数如图所示， $U =$ V， $I =$ A

(3)、经过测定，两节电池总电动势和总内阻最接近的一组是____。

A、 $3.0 V$ $2.0 Ω$ B、 $3.0 V$ $1.0 Ω$ C、 $3.0 V$ $0.8 Ω$ D、 $3.0 V$ $0.5 Ω$

(4)、由于电表内阻的影响，测定的电动势比真实值（填“大”或者“小”）

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2. 某同学根据实验室提供的器材组成如图1所示电路，测电源电动势和内阻并同时测量电流表 $A_{2}$ 的内阻。所用器材：电源为两节干电池，电流表 $A_{1}$ （量程 $0.6 A$ ，内阻 $r_{1} = 0.1 Ω$ ），电流表 $A_{2}$ （量程 $0.6 A$ ），电阻箱 $R_{1} (0 \sim 999.9 Ω)$ ，滑动变阻器 $R_{2} (0 \sim 10 Ω)$ ，开关 $S_{1}$ 和单刀双掷开关 $S_{2}$ 、 $S_{3}$ ，导线若干。

(1)、实验时，先将 $S_{2}$ 接1， $S_{3}$ 接3，滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关 $S_{1}$ ，调节 $R_{1}$ 、 $R_{2}$ ，使电流表 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 的指针偏转均较大，若这时 $A_{1}$ 示数为 $I_{1}$ 、电流表 $A_{2}$ 的示数如图2所示，则电流表 $A_{2}$ 的示数为 $I_{2} =$ $A$ ；若这时电阻箱接入电路的电阻为 $R_{0}$ ，则电流表 $A_{2}$ 的内阻 $r_{2} =$ $($ 用 $R_{0}$ 、 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 表示 $)$ 。

(2)、将开关 $S_{2}$ 接2，开关 $S_{3}$ 接4，将电流表 $A_{1}$ 改装成量程为3V的电压表，则电阻箱接入电路的电阻 $R_{1} =$ $Ω;$ 多次调节滑动变阻器，测得多组电流表 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 的示数 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ ，作 $I_{1} - I_{2}$ 图像，得到图像与纵轴的截距为b，图像斜率的绝对值为k，则得到电源的电动势 $E =$ ，内阻 $r =$ $($ 后两空用b、k、 $r_{1}$ 、 $r_{2}$ 、 $R_{1}$ 中的符号表示 $)$ 。

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3. “圆梦”小组同学在物理实验室进行电学实验探究，老师给出的实验器材如下：
电流表G（量程1mA，内阻约为几十欧）
电阻箱 $R_{0}$ （最大阻值999.9Ω）
电阻箱 $R_{1}$ （最大阻值99.9Ω）
滑动变阻器R（最大阻值4kΩ）
电池组（电动势约3V，内阻未知）
导线、开关若干

(1)、有同学设计了如图所示的电路测量电流表G的内阻，请完成以下实验内容：
①把滑动变阻器R滑片调到端（选填“a”或“b”）；
②闭合开关 $S_{1}$ ，断开开关 $S_{2}$ ，调节滑动变阻器R的阻值，使电流表满偏；
③保持滑动变阻器的滑片不动，闭合开关 $S_{2}$ ，调节电阻箱 $R_{0}$ 的阻值，当 $R_{0} = 160.0 Ω$ 时，电流表G的指针恰好指在满偏刻度的 $\frac{2}{3}$ 处，由此可知电流表G的内阻测量值为 $R_{g} =$ $Ω$ ，该测量值与真实值相比（选填“偏大”“相等”或“偏小”）。

(2)、小组同学利用该电路图测量电源的电动势和内阻，先把电阻箱 $R_{0}$ 的阻值调到较小值，把滑动变阻器换成电阻箱 $R_{1}$ ，闭合开关 $S_{1} 、 S_{2}$ ，改变 $R_{1}$ 的阻值，记录电流表G的示数I，得到一系列的数据，作出 $\frac{1}{I} - R_{1}$ 图像，若得到图像的斜率为k，纵截距为b，则电源电动势 $E =$ 内阻 $r =$ （均用 $R_{0}$ 、 $R_{g}$ 、b、k表示）

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4. 在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中，电路图如图，可选用的实验器材有：
电压表V₁（量程3V）；电压表V₂（量程15V）；
电流表A₁（量程0.6A）；电流表A₂（量程3A）；
滑动变阻器R₁（最大阻值20Ω）；滑动变阻器R₂（最大阻值300Ω）；
干电池；开关S；导线若干；

(1)、选择合适的器材：电压表应选，电流表应选，滑动变阻器应选（填写所选器材前的符号）

(2)、测得的7组数据已标在如图所示 $U - I$ 坐标系上，用作图法求干电池的电动势 $E =$ V和内阻 $r =$ Ω。（注意纵坐标未从0开始）

(3)、两个实验小组用不同的电池完成了上述的实验后，发现各电池电动势相同，只是内阻有差异．同学们选择了内阻差异较大的甲、乙两个电池进一步探究电池的内阻热功率P随路端电压U变化的关系，画出了图3所示的P－U图像。已知甲电池组的内阻较大，则下列各图中可能正确的是。

(4)、按照图1的测量方法，某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差。在图4中，实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。下列图像中哪一个是该实验的分析

(5)、图4中虚线U(I)的函数解析式是 $U = - r \cdot I + E$ ，如果考虑电表内阻影响，图4实线U(I)的函数解析式是U=·I+。（解析式中可能用到的物理量：电源电动势E，内阻r，电压表内阻R_V ，电流表内阻R_A）

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5. 某实验小组想要测量一电源的电动势和内阻，选用合适的器材设计了如图所示的电路，图中 $R_{x}$ 是阻值约为几欧的定值电阻，选用的器材有：电流表 $A_{1}$ （量程 $0 \sim 0.6 A$ ，内阻未知）；电流表 $A_{2}$ （量程 $0 \sim 300 m A$ ，内阻 $r_{A} = 2 Ω$ ）；定值电阻 $R_{0} = 8 Ω$ ；滑动变阻器 $R$ （ $0 \sim 10 Ω$ ）；定值电阻 $R_{x}$ ；待测电源 $E$ （电动势约为 $3 V$ ）；开关 $S_{1}$ 、单刀双掷开关 $S_{2}$ ，导线若干．

(1)、电路中电表①应选择电流表（填“ $A_{1}$ ”或“ $A_{2}$ ”）；电表②应选择另一个电流表； $R_{0}$ 与电表②串联，将电表②改装成量程为 $V$ 的电压表．

(2)、将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，将开关 $S_{2}$ 合向1，调节滑动变阻器滑片，使两电表的指针均偏转较大，记录这时电表①、②的示数 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ ，保持滑动变阻器滑片位置不变，再将开关 $S_{2}$ 合向2，记录这时电表①、②的示数 ${I^{'}}_{1}$ 、 ${I^{'}}_{2}$ ，则电阻 $R_{x} =$ （用 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ 、 ${I^{'}}_{1}$ 、 ${I^{'}}_{2}$ 、 $R_{0}$ 及 $r_{A}$ 表示）．

(3)、保持 $S_{2}$ 合向2，多次调节滑动变阻器，测得多组电表①、②的示数 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ ，作 $I_{1} - I_{2}$ 图像，得到图像的斜率绝对值为 $k$ ，图像与纵轴的截距为 $b$ ，则被测电源的电动势 $E =$ ，电源的内阻 $r =$ （用 $k$ 、 $b$ 、 $R_{0}$ 、 $R_{x}$ 、 $r_{A}$ 表示）．

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6. 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为 $1.5 k Ω$ ）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。

(1)、考虑电流表内阻影响
①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻 $R_{A} =$ $Ω$ （保留2位有效数字）。
②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和 $R_{A}$ 表示．则干电池电动势 $E = U +$ （用I、r和 $R_{A}$ 表示）．
③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的 $U - I$ 图像。则待测干电池电动势 $E =$ V（保留3位有效数字）、内阻 $r =$ $Ω$ （保留1位小数）。

(2)、考虑电压表内阻影响
该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是____（单选，填正确答案标号）。

A、电路设计会损坏仪器 B、滑动变阻器接法错误 C、电压太大无法读数 D、电流太小无法读数

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7. 在“测量干电池的电动势和内阻”实验中

(1)、部分连线如图1所示，导线a端应连接到（选填“A”、“B”、“C”或“D”）接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为V。

(2)、测得的7组数据已标在如图3所示 $U - I$ 坐标系上，用作图法求干电池的电动势 $E =$ V和内阻 $r =$ Ω。（计算结果均保留两位小数）

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8. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：
电压表（量程 $0 ~ 3 V$ ，内阻很大）；

电流表（量程 $0~0 .6A$ ）；

电阻箱（阻值 $0 ~ 999 ． 9 Ω$ ）；

干电池一节、开关一个和导线若干。

(1)、根据图（a），完成图（b）中的实物图连线。

(2)、调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的 $U - I$ 图像如图（c）所示，则干电池的电动势为V（保留3位有效数字）、内阻为 $Ω$ （保留2位有效数字）。

(3)、该小组根据记录数据进一步探究，作出 $\frac{1}{I} - R$ 图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为 $Ω$ （保留2位有效数字）。

(4)、由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值（填“偏大”或“偏小”）。

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9. 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的 $U - I$ 图像如图2所示。

(1)、图1的电路图为下图中的。（选填“A”或“B”）

(2)、如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ $Ω$ 。

(3)、实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制 $U - I$ 图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将，与纵坐标轴交点的数值将。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）

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