人教版 (新课标)选修310 实验：测定电池的电动势和内阻课后复习题

第十节 实验：测定电池的电动势和内阻

基础夯实

1．(2011·大连高二检测)在“测定电源电动势和内阻”的实验中，为使实验效果明显且不损坏仪器，应选择下列哪种电源较好(　　)

A．内阻较大的普通干电池　  B．内阻较小的普通蓄电池

C．小型交流发电机   D．小型直流发电机

答案：A

解析：为了使电路中路端电压变化比较明显，应使用内阻较大的干电池．

2．(2010·三明一中高二检测)在测定电池的电动势和内电阻的实验中，除电池外，采用下列哪组器材可以进行实验(　　)

A．电压表、电流表和滑动变阻器

B．电压表和滑动变阻器

C．电流表和电阻箱

D．电压表和电阻箱

答案：ACD

解析：由闭合电路欧姆定律的公式：E＝U＋Ir＝I(R＋r)＝U＋r

可得出测量E，r的几种基本方法：

①改变R，测量两组U、I值，联立解得；

②已知不同的R值，分别测出电流I，联立解得；

③已知不同的R值，分别测出电压U，联立解得．

3．(2011·银川高二检测)在测一节干电池(电动势约为1.5V，内阻约为2Ω)的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选，电压表应该选

(　　)，变阻器应该选(　　)．

A．电压表量程为15V　　　 B．电压表量程为3V

C．变阻器为(20Ω，3A)   D．变阻器为(500Ω，3A)

答案：B，C

解析：干电池电动势约为1.5V，而A电压表量程为15V，若用A则很难精确读数，误差太大，A不合适，故选B.变阻器电阻比电源的内阻大几倍即可，阻值太大调节会不方便，故D不合适，故变阻器应该选C.

4．(2010·河北夷陵高二联考)图甲为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线．用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V.则该电路可能为乙中的(　　)

答案：B

解析：由U－I图线的斜率及截距可得该电源E＝6V，r＝0.5Ω.当U＝4.8V时，I＝＝2.4A，R＝U/I＝2Ω，B正确．

5．在用伏安法测定电池的电动势和内阻的实验中，下图是某一同学的实际连线图．他连线有一处错误，只须去掉一根导线，就可改正此错，这根导线的编号是________．

答案：③

解析：

把题中的实物连线图改画成相应的电路图如图所示，由于有了一条导线③，使电流表测量出的不是总电流了，所以应该去掉的导线编号是③.

6．(2010·山东禹城一中高二检测)某同学采用如图所示的电路测定电源电动势和内电阻．已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为1Ω； 电压表(0～3V,3kΩ)、电流表(0～0.6A,1.0Ω)、滑动变阻器有R1(10Ω，2A)和R2(100Ω，0.1A)各一只．

(1)实验中滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)．

(2)在下图方框中画出实验电路图．

(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如上图所示的U－I图线，由图可较准确地求出该电源电动势E＝________V；内阻r＝________Ω.

答案：(1)R1　(2)如图所示

(3)1.47(1.46－1.48)　1.81(1.78－1.83)

能力提升

1．某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验．图中电流表Ⓐ的量程为0.6A，内阻约0.1Ω；电压表的量程为3V，内阻约6kΩ；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(　　)

答案：AB

2.(2010·上海高二检测)在一次研究性学习的实验探究中，某组同学分别测绘出一个电源的路端电压随电流变化的关系图线，还测绘出了一个电阻两端的电压随电流变化的关系图线，如图中AC和OB所示．若把该电阻R接在该电源上构成闭合电路(R为惟一用电器)，由图可知

(1)外电阻的电阻值是________；

(2)电源的内电阻是________；

(3)电源的总功率是________；

(4)电源的效率是________．

答案：(1)1.2Ω　(2)0.3Ω　(3)1.5W　(4)80%

3．(2010·常德高二检测)现有器材：理想电流表一个，两个定值电阻R1、R2，单刀单掷开关两个，导线若干，要求利用这些器材较精确地测量一节干电池的电动势(电动势约1.5V)．

(1)在虚线方框内画出实验电路图；

(2)用已知量和测得量表示待测电动势的数学表达式E＝________.

答案：(1)电路图如图所示

(2)

解析：(1)由闭合电路的欧姆定律知：E＝I(R＋r)，当外电阻发生改变时，电流就改变，由两个定值电阻测得两个对应电流值，代入上式就可以求出电动势和内阻．故电路设计如图所示．

(2)将对应电阻值和电流值代入E＝I(R＋r)得两个方程：E＝I1(R1＋r)①

E＝I2(R2＋r)②

联立①②解得：E＝.

4．现有一特殊电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻RA已经测出，阻值为5Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用．

(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：

A．10Ω　　　B．50Ω　　　C．150Ω　　　D．500Ω

本实验选用哪一种规格的定值电阻最好？

答：________

(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.

答案：(1)C　(2)10　45

解析：(1)使电阻箱的阻值调为零，则电路中的电流最大，Im＝代入数据得R0＝135Ω

对比备选选项，故C符合要求．

(2)根据闭合电路欧姆定律I＝得

＝(R0＋R＋RA＋r)＝(R0＋R＋5＋r)

在图线上取两个点，读出两组、(R＋R0)值代入方程解得E＝10V，r＝45Ω.

5．(2010·广东汕尾期末)某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其他器材有：

A．电压表V：0～3V～15V

B．电流表A：0～0.6A～3A

C．变阻器R1：(20Ω，1A)

D．变阻器R2：(1000Ω，0.1A)

E．电键S和导线若干

(1)实验中电压表应选用的量程为________(填“0～3V”或“0～15V”)；电流表应选用的量程为______(填“0～0.6A”或“0～3A”)；变阻器应选用________；

(2)根据实验要求连接实物电路图；

(3)实验测得的6组数据已在U－I图中标出，如图所示，请你根据数据点位置完成U－I图线，并由图线求出该电池的电动势E＝________V，电阻r＝________Ω.

答案：(1)0～3V　0～0.6A　R1

(2)

(3)U－I图线如图所示　1.5　0.50

解析：(1)一节干电池的电动势为1.5V，故电压表选择0～3V即可；流经干电池的电流不允许过大，故电压表选择0～0.6A即可；变阻器选择R1，调节时连续性较好；

(3)由闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir得，U＝－rI＋E，在U－I图象中，纵截距表示电源电动势，斜率绝对值代表电源内阻．