沪科版 高二（上）第九章 B4. 电源电动势和内阻的测量 课后练习

一、填空题

1. 难度：简单

如图所示的电路是用传感器来测量小灯泡的电压-电流的特性曲线的DIS实验，试在方框中填入实验仪器的名称．

 

二、实验题

2. 难度：简单

图（a）中表示在测量电池的电动势和内电阻实验中所用的器件．

（1）试在图中画出连线，将器件连接成为实验电路______；

（2）设所得的图线如图（b）所示，由图可知，电池的电动势________V；内电阻________Ω．

三、多选题

3. 难度：简单

为了测量1节电池的电动势和内电阻，除了课本上的实验方法之外，还可以采用下列哪几组仪器进行？（    ）．

A.一个电流表、一个电阻箱、一个开关、导线若干

B.一个电流表、两个定值电阻、一个开关、导线若干

C.一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关、导线若干

D.一个电压表、一个滑动变阻器、一个开关、导线若干

四、实验题

4. 难度：简单

用替代法测一个未知电阻的阻值可以用如图所示的电路，图中R为电阻箱（R的最大阻值大于待测电阻的阻值），为单刀双掷开关，为滑动变阻器，最大阻值为20Ω．为了电路安全，测量前应将滑动变阻器的滑片P调至________（选填“a”或“b”），电阻箱阻值应调至________（选填“最大”或“最小”）．闭合开始实验，接下来有如下一些操作：

A．慢慢移动滑片P

B．将闭合在“2”端

C．将闭合在“1”端

D．将断开，整理实验器材

E．调节电阻箱R的值，使电流表指针指在________（请补充完整）

F．使电流表指针变化至某一适应位置

G．记下电阻箱上电阻示数

实验操作的合理次序是：________（填字母）．

5. 难度：简单

测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图（a）所示，已知干电池允许的最大供电电流为0.5A．

（1）现有三种滑动变阻器，（A）1000Ω  0.1A；（B）20Ω  1.0A；（C）10Ω  2.0A，实验时应选用________．

（2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于________（选填“a”或“b”）端．

（3）为了防止损坏电流传感器，实验中滑动变阻器的滑片P不允许置于________（选填“a”或“b”）端．

（4）根据实验得出的图线如图（b）所示，求得干电池的电动势和内电阻分别为________V；________Ω．

五、单选题

6. 难度：简单

图（a）为分压器接法电路图，电源电动势为E，内电阻不计，变阻器最大阻值．闭合开关S后，当负载电阻分别为和时，负载电阻两端的电压U随变阻器本身a、b两点的阻值变化的图线应大致分别接近于图（b）中的（    ）．

A.图线1和图线2 B.图线1和图线3 C.图线2和图线4 D.图线3和图线4

六、解答题

7. 难度：简单

如图所示，、为定值电阻，为滑动变阻器．3个电阻采用如图（a）的方式接在电源上，已知、．现利用电压传感器（相当于电压表）和电流传感器（相当于电流表）研究上的电压与电流变化关系，任意滑动上的滑片，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U-I图像为如图（b）所示的一条直线（实线部分）．试求：

（1）电源的电动势和内电阻；

（2）的最大阻值；

（3）消耗的最大功率．

七、实验题

8. 难度：简单

某同学在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中，所用滑动变阻器的阻值范围为0~20Ω，连接电路的实物图如图所示．

（1）该同学在接线中的错误或者不规范的做法是________．

A．滑动变阻器不起变阻作用        B．电流表接线有错

C．电压表量程选用不当            D．电压表接线有错

（2）画出这个实验的正确电路图________．

9. 难度：简单

在“伏安法测干电池的电动势和内电阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻大小，测量并记录多组路端电压和相应电流值，某同学的实验数据如下表所示，与预想的实验结果不一致．由实验数据来分析，他所连接的电路可能是如图所示电路图中的 （     ）

U/V	0．60	0．70	0．80	0．90	1．00	1．10
I/A	0．18	0．21	0．25	0．27	0．30	0．33

A. B. C. D.

八、填空题

10. 难度：简单

某同学做DIS实验时用如图所示的电路，利用该电路可以测量小灯泡的________或者________．

九、实验题

11. 难度：简单

在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中：

（1）试在图（a）中画出电流表、电压表应接的位置，并注明电表的正、负接线柱___；

（2）图（b）列出了两组实验数据，由此可求得电源电动势__V，内阻__Ω。

 

12. 难度：简单

同学们在用图（a）所示的电路做“测电源电动势和内电阻”的实验时，A处为电压传感器，B处为电流传感器．甲同学在C位置直接用导线连接进行实验，乙同学则在C位置串联一个保护电阻进行实验，其他部分完全相同．他们将两次实验所得的数据用图线形式画在同一张U-I图线上，如图（b）所示．

则由图线可知，电源的电动势________V，内电阻________Ω，电阻________Ω．

13. 难度：中等

某同学利用DIS、定值电阻R₀、电阻箱R₁等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图甲所示．实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图乙所示的1/U－1/R关系图线a.重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线b.

(1)由图线a可知电池a的电动势E_a＝________V，内阻r_a＝________Ω.

(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率P_a________P_b(填“大于”、“等于”或“小于”)，两电池的效率η_a________η_b(填“大于”、“等于”或“小于”)．

14. 难度：简单

在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中，某同学测得了七组数据如下：

	1	2	3	4	5	6	7
U/V	1.37	1.32	1.25	1.24	1.18	1.10	1.05
I/A	0.12	0.20	0.25	0.31	0.32	0.50	0.57

（1）根据表中的实验数据，在下面图中作出I-U图线______；从图线中可得出，电源电动势________V，内阻________Ω．

（2）若一位同学未画出图线，只选用其中两组U和I的数据，根据公式和，算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，则他选用其中第________组和第________组数据时计算得的结果误差大．

15. 难度：简单

某同学在利用DIS实验的电压、电流传感器测绘小灯泡的电压-电流特性图线时得到如图（b）所示图线．试通过对图线的分析回答下列问题：

（1）把图（a）中的实验电路补完整________________．

（2）小灯泡灯丝电阻的变化规律是________________．

（3）当小灯泡中的电流为0.65A时，小灯泡的电阻为________Ω．

16. 难度：简单

某同学做“测定干电池的电动势和内电阻”的实验，连接好的电路如图甲所示．实验中，他发现接通开关后，电压表的示数不为零，电流表的示数为零；改变变阻器滑片的位置，电压表的示数不变，电流表的示数仍为零．为了找出上述的故障的原因，该同学用多用电表的电压挡检测电路：把两表笔分别接b、c和分别接b、d以及分别接b、e时，多用电表示数均为零；把两表笔分别接e、f和分别接d、f时，多用电表示数均与电压表的示数相同．检查各接线柱的连接均接触良好．由此可推断故障原因应是________．故障排除后，测出端电压U和总电流I的多组数据，作出U-I图像如图乙所示，由图像可得出该干电池的电动势________V，内电阻________Ω．该同学连接的电路有一处不规范，请指出并加以改正：________________．

17. 难度：简单

如图（a）所示，虚线方框内是由电阻、电源组成的线性网络电路，为了研究它的输出特性，将电流表、电压表、滑动变阻器按图（a）的方式连接在它的输出端A、B之间．开关S闭合后，实验中记录的6组电流表示数I、电压表示数U如下表所示．

I/A	0.06	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50
U/V	2.54	2.50	2.39	2.38	2.20	2.10

（1）试根据这些数据在如图（b）所示的坐标纸上画出U-I图线______．

（2）试将放在虚线框内的电路等效成电动势为E、内电阻为r的电源，从图线上求出电源的电动势________V，内电阻________Ω．

（3）若电流表内阻为0，当滑动变阻器的滑片移至最上端时，电流表示数是________A．

（4）变阻器滑片移动过程中，滑动变阻器的最大功率是_________W．

十、解答题

18. 难度：简单

某同学在做“用伏安法测定电池电动势和内电阻”的实验时，按图所示电路进行连接，他共用了7根导线，即下图中的、、、、、df及，当他按下开关S后，发现两个传感器均无相应示数．经教师检查，断定7根导线中有一根断开，教师给他一个多用电表，要求在不拆开电路的条件下，找出断开的导线．他应该如何做？

19. 难度：简单

图（a）所示电路中，定值电阻，R为电阻箱，为单刀双掷开关．闭合，将切换到“a”，调节电阻箱，读出其阻值为，记录电压传感器测得的数据为，然后保持电阻箱阻值不变，将切换到“b”，记录电压传感器示数为．

（1）试写出电阻的表达式．

（2）若求得电阻，将切换到“a”，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱阻值R和记录对应的电压传感器数据U，对测得的数据进行处理，绘出如图（b）所示的图线．求电源电动势E和内阻r．

十一、实验题

20. 难度：简单

用伏安法测1节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：电压传感器、电流传感器、变阻器R以及开关S和导线若干．

（1）在方框中画出实验电路图，并在图上连线______．

（2）图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出________V，________Ω．

（3）若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大．若选用第________组和第________组数据误差最大．

21. 难度：中等

为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R₀的阻值，某同学利用DIS设计了如图甲所示的电路．闭合电键S₁，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙所示的M、N两条U﹣I直线．请回答下列问题：

（1）根据图乙中的M、N两条直线可知______

A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的

B．直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的

C．直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的

D．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的

（2）图象中两直线交点处电路中的工作状态是 （____）

A. 滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端

B. 该电源在该电路中的总功率最小

C. 定值电阻R₀上消耗的功率为0.5W

D. 该电源在该电路中的效率达到最大

（3）根据图乙可以求得定值电阻R₀=____Ω，电源电动势E=___V，内电阻r=___Ω．