2024版高中同步新教材必修第三册（人教版）物理 第十二章 电能 能量守恒定律 3实验：电池电动势和内阻的测量

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第十二章　电能　能量守恒定律
3　实验:电池电动势和内阻的测量
基础过关练
题组一　伏安法测E和r的实验原理与操作
1.(2023河南洛阳期中)用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r,所给的器材有:
A.电压表V:量程0~3 V,0~15 V
B.电流表A:量程0~0.6 A,0~3 A
C.滑动变阻器R1(总阻值200 Ω)
D.滑动变阻器R2(总阻值10 Ω)
E.开关S和导线若干
(1)电压表量程选用　　　　,滑动变阻器选用　　　　(选填“R1”或“R2”); 
(2)在图甲中将电压表接入实验电路中;

(3)在图乙所示的U-I图中已画出实验数据所对应的坐标点,请根据这些点作出U-I图线,并由图线求出电动势E=　　　　V,内阻r=　　　　 Ω。(结果保留2位小数) 

2.(2023天津滨海新区塘沽第一中学期中,节选)为测量一节干电池的电动势和内阻,某同学采用了伏安法,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表1:量程0~0.6 A,内阻r1=0.3 Ω
C.电流表2:量程0~0.6 A,内阻r2约为0.1 Ω
D.电压表1:量程0~3 V,内阻未知
E.电压表2:量程0~15 V,内阻未知
F.滑动变阻器1:0~10 Ω,允许的最大电流2 A
G.滑动变阻器2:0~100 Ω,允许的最大电流1 A
H.开关、导线若干
在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中,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,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)请选择适当的器材:电流表选　　　　,电压表选　　　　,滑动变阻器选　　　　。(填器材前的字母) 
(2)实验电路图应该选图中的　　　　(填“甲”或“乙”)。 
　
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=　　　　V,内电阻r=　　　　Ω。 

丙
题组二　伏安法测E和r的数据处理与误差分析
3.(2023山东青岛重点中学联考)某实验小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势E和内阻r。实验室里备有下列器材:
两节待测干电池组成的电池组
电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ)
电流表(量程0~0.6 A,内阻约0.1 Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω,额定电流2 A)
滑动变阻器R2(最大阻值200 Ω,额定电流1 A)
电阻箱R0
开关、导线若干
该实验小组根据现有器材设计了如图甲所示实验电路,连接好电路,将电阻箱R0阻值调节为4.0 Ω。请回答下面问题:

甲
(1)为了方便调节,应选用的滑动变阻器是　　　　。(选填器材代号) 
(2)断开开关S,调节滑动变阻器接入电路的阻值,再闭合开关S,读取并记录电压表的示数及电流表的示数。改变滑动变阻器滑片的位置,多次重复上述操作,可得到多组电压值U及电流值I,并记录在下面表格中。
U/V
2.42
1.94
1.52
1.14
0.73
0.29
I/A
0.12
0.20
0.28
0.36
0.44
0.52
表格中的数据点已描在如图乙所示的坐标纸上,请根据坐标纸上的描点作出U-I图线。

(3)根据你描绘出的图线,该电池组的电动势E=　　　　V(保留3位有效数字),内阻r=　　　　Ω(保留2位有效数字)。 
(4)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比,理论上E测　　　E真,r测　　　r真(选填“>”“