人教版 (2019)必修 第三册3 实验：电池电动势和内阻的测量课时作业

这是一份人教版 (2019)必修 第三册3 实验：电池电动势和内阻的测量课时作业，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年度高二物理第十二章电能能量守恒定律第三节实验：电池电动势和内阻的测量（五）必修第三册（人教版2019）未命名  一、单选题1．如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测电源电动势和内电阻，由于未考虑电流表的内阻，其测量值E和r与真实值和相比较，正确的是（　　）
 A．， B．，C．， D．，2．在测电源的电动势和内阻时。某次实验记录数据画出U-I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是（   ）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=0.6AC．根据，计算出待测电源内阻为5ΩD．该实验中电源的内阻为2Ω3．在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，当移动滑动变阻器滑片时，电流表示数变大，则（    ）A．滑片一定向左移动 B．电源的输出功率一定增大C．当滑片滑到最左端时，电阻消耗的功率最大 D．电源的效率一定减小4．为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的（　　）A．一个电流表和一个电阻箱B．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C．一个电压表和一个电阻箱D．一个电流表和一个滑动变阻器5．小芳同学利用手边的实验器材设计了如图所示的电路，电阻R的阻值以及电源的电动势和内阻均未知，电压表另一端的接线位置待定。通过改变滑动变阻器接入电路的阻值获得多组数据，并描绘出U-I关系图像（U、I分别为电压表和电流表的示数）。不计电表对电路的影响。下列说法正确的是（ ）A．若接a，利用该图像可得到电阻R的阻值B．若接b，利用该图像可得到电阻R的阻值C．若接a，利用该图像可得到电源的电动势和内阻D．若接b，利用该图像可得到电源的电动势和内阻6．图像法具有自己独特的优势，它能把复杂的物理过程直观形象清楚地展现出来，同时也能够形象地描述两个物理量之间的关系，如图所示，若x轴表示一个物理量，y轴表示一个物理量，其中在实验数据处理时，会发现图像与两个坐标轴的交点（称为截距）具有特殊的物理意义。对该交点的物理意义，下列说法不正确的是（　　）A．在测电源电动势和电源内阻时，若x轴表示流过电源的电流，y轴表示闭合电路电源两端的电压，则该图像与x轴的交点的物理意义是短路电流B．在利用自由落体法验证机械能守恒实验时，若x轴表示重锤下落到某点时速度的平方，y轴表示重锤落到该点的距离，则该图像与x轴交点的物理意义是重锤下落时的初速度C．在用单摆测重力加速度的实验中，若x轴表示摆线长度，y轴表示单摆周期的平方，则该图像与x轴交点绝对值的物理意义是该单摆摆球的半径D．在研究光电效应的实验中，若x轴表示入射光的频率，y轴表示光电子的最大初动能，则该图像与x轴的交点物理意义是该金属的极限频率7．如图所示电路中，固定电阻R=14Ω，电源的内阻r=1Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.1A，则电源电动势（　　）A．E=15V B．E=1.5V C．E=1.0V D．E=0.1V8．某同学用如图甲所示的电路做“测定电源电动势和内电阻”的实验，并根据测得的数据作出了如图乙所示的U—I图象，由于实验中使用的电表不是理想电表，会对实验结果造成一定的影响，关于该同学实验测量值误差的分析正确的是  (   )A．由于电压表的分流作用，使得内阻的测量值大于真实值B．由于电压表的分流作用，使得内阻的测量值小于真实值C．由于电流表的分压作用，使得内阻的测量值大于真实值D．由于电流表的分压作用，使得内阻的测量值小于真实值9．2016年10月19日，航天员景海鹏、陈冬顺利进入天宫二号。在天宫二号内，下列实验不能进行的是（　　）A．用弹簧秤验证平行四边形定则B．用伏安法测干电池电动势和内阻C．用自由落体运动研究动能与重力势能转化的规律D．用DIS研究温度不变时，一定质量气体压强与体积的关系10．用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，实验中可供选择的电压表有两个，量程分别为A（0~2V）、B（0~5V），滑动变阻器两个，规格分别为C（0~1000）、D（0~20），应选用的电压表和滑动变阻器分别为（　　）A．A，C B．A，D C．B，C D．B，D 二、多选题11．某实验小组的同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，实验器材的连接如图所示。下列说法正确的是（　　）A．滑动变阻器连接得不正确 B．电压表的量程合适C．电压表的量程不合适 D．电压表的接线不妥当12．利用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，正确的是（　　）A．应选用较新的干电池作为被测电源，电池的电动势比较大易测量B．应选用内阻比较大旧电池，使得电压表示数变化大C．滑动变阻器的滑片初始时应放在电阻为零的地方，这样可以保护电压表D．根据实验记录的数据作U-I图像时，应通过尽可能多的点并画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀对称的分布在直线两侧13．某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。图中电流表A的量程为0.6A，内阻约0.1Ω；电压表V的量程为3V，内阻约6kΩ；G为小量程电流表；电源电动势约3V，内阻较小。下列电路中正确的是（    ）A． 测定一段电阻丝（约5Ω）的电阻B． 测定电源的电动势和内电阻（约3Ω）C． 描绘小灯泡（额定电压为2.5V）D． 测定电流表内阻的伏安特性曲线  三、解答题14．有一电池当外电路电阻为2.9 Ω时，测得的电流强度为0.5 A；当外电路电阻为1.4 Ω时，测得的路端电压为1.4 V．求电源的电动势和内电阻．15．一个闭合电路，当路端电压为时，通过电源的电流为；当路端电压为时，通过电源的电流为，求电源的电动势E和内电阻r（请在下面方框中画出电路原理图）  
参考答案1．C【详解】不考虑电流表的内阻时，由闭合电路欧姆定律得联立解得考虑电流表的内阻时，由闭合电路欧姆定律得联立解得故选C。2．A【解析】【详解】ACD．由闭合电路欧姆定律可知：由数学知识可知，纵轴截距为电源的电动势，故电动势为；图象的斜率表示电源的内阻，即：故A正确，C错误，D错误；B．当外电路电阻时，外电路短路，短路电流为：故B错误。故选A。3．D【详解】A．假设滑动变阻器的滑片向左移动，变阻器接入电路的电阻增大，并联部分电阻增大，外电路总电阻R增大，由闭合电路欧姆定律得知：干路电流I减小，内电压减小，路端电压增大。电路中并联部分的电压：可知U并增大，电阻的电流增大，电流表的示数：变小。由题意，电流表示数变大，所以可知滑动变阻器的滑片向右移动，故A错误.B．总电阻减小，干路电流I增大，由于电源的内阻与外电阻的关系未知，不能判断电源的输出功率如何变化，故B错误；C．根据：当流过的电流最大时，消耗的功率最大，此时回路中电阻最小，故滑片在最右端，而不是最左端；故C错误.D．电源的效率：根据A选项分析过程可知滑动变阻器的滑片向右移动时，路端电压U减小，电动势E不变，所以电源的效率一定减小；故D正确。故选D.4．D【详解】A．根据E=I(R+r)在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个电阻箱组合可测量电动势和内阻，选项A能达到实验目的；B．测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，由E=U+Ir用电压表测量路端电压U，用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，即由一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器组合可测量电源的电动势和内阻；B能达到实验目的；C．根据在没有电流表的情况下，用一个电压表和一个电阻箱组合可以测量电动势和内阻，选项C能达到实验目的；D．根据E=I(R+r)在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个滑动变阻器组合，只能测得电流I，但是不能读出电阻R的值，则不可以测量电动势和内阻，选项D不能达到实验目的；本题选不能测电源电动势和内阻的，故选D。5．D【详解】A．若接a，电压表并联在变阻器的两端，则可得到变阻器的阻值，不可能得到电阻R的阻值，A错误；C．利用图像可得到电动势与电阻R和电源内阻的和，C错误；B．若接b，电压表并联在变阻器和电阻R两端，故得到是变阻器和电阻R的阻值，或者利用图像可得到源和内阻，B错误；D．利用该图像还可得到电源的电动势，D正确。故选D。6．B【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可知，当时，电源的短路电流为A正确；B．根据机械能守恒定律变形得可知图像与横轴截距的物理意义为初速度的平方，B错误；C．根据单摆的周期公式变形得可知图像与横轴交点绝对值的物理意义为摆球半径，C正确；D．根据光电效应方程变形得图像与横轴的交点满足此时频率即为该金属的极限频率，D正确。本题选择不正确的，故选B。7．B【详解】根据闭合电路的欧姆定律可知故选B。8．B【详解】由图示可得,电压表测路端电压,因为电压表的分流作用,使电流表的测量值小于真实值(通过电源的电流);实验误差是因为电压表的分流造成的; 当外电路短路时,电压表不分流,故短路电流相同;而测量的电流值要小于真实值;故作出测量值和真实值的图象如图所示;由闭合回路的欧姆定律可知U—I图象的斜率表示内阻，因此测量值偏小，B正确9．C【分析】考查完全失重的特点。【详解】A．用弹簧秤验证平行四边形定则与重力无关，故可以进行，不符合要求，A错误；B．用伏安法测干电池电动势和内阻与重力无关，可以进行，不符合要求，B错误；C．用自由落体运动研究动能与重力势能转化的规律时，与物体的重力有关，故C不能进行，符合要求，C正确；D．气体压强与重力无关，故用DIS研究温度不变时，一定质量气体压强与体积的关系可以进行，不符合要求，D错误。故选C。10．B【详解】干电池的电动势约为1.5V，因此电压表应选用的量程为0~2V，干电池内阻约为几欧，为了调节方便并减小误差，滑动变阻器应选用最大阻值为20的，B正确。故选B。11．ABD【详解】A．在实物连线图中，滑动变阻器的两个固定端接入电路，滑片没有接入，所以移动滑动变阻器滑片时，不会改变接入电路的电阻大小，变阻器不起变阻作用，故A正确；BC．题图中电源由一节干电池充当，电动势约为1.5 V，所以电压表的量程应选用0~3 V，故B正确，C错误；D．题图中把电压表直接和电池两端并联，这样即使将开关断开，电压表仍有示数，即开关不能控制通过电压表的电流，且电流从电压表负接线柱流入，从电压表正接线柱流出，所以电压表的接线不妥，故D正确。故选ABD。12．BD【详解】AB．干电池用久了内阻会变大，为了使电池的路端电压变化明显，实验时应使用内阻较大的旧的干电池作为被测电源，使得电压表示数变化大故A错误B正确；C．滑动变阻器的滑片初始时应放在电阻最大的地方，这样可以保护电流表，故C错误；D．根据实验记录的数据作U-I图像时，应通过尽可能多的点并画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀对称的分布在直线两侧，故D正确。故选BD。13．AB【分析】本题主要考查学生对基本电学实验原理、数据处理及根据器材参数设计电路的能力，题目难度偏大。【详解】A．伏安法测电阻要求连接电流表时采用“大内小外”的原则以保证实验精度，且一般采用测量三次计算平均值的方法，所以用限流法即可，选项A正确；B．电源内阻仅3Ω，较小，此电路符合测定电源的电动势和内电阻的要求，选项B正确；C．描绘灯泡伏安特性曲线要求电压从0V开始且有足够多的数据，滑动变阻器应连成分压式，选项C错误；D．半偏法测电阻电路，要求与表头并联的电阻能够精确读数，不能用滑动变阻器，选项D错误。故选AB。14．E=1.5V  r=0.1Ω【解析】【详解】当外电路电阻为2.9 Ω时，测得的电流强度为0.5 A，则：，即当外电路电阻为1.4 Ω时，测得的路端电压为1.4 V，则：，即联立解得：、15．3.0V，1.0Ω，图见解析【详解】电路原理图如图所示根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir可得E=2.8+0.2rE=2.7+0.3r解得E=3.0V，r=1.0Ω