4.2 科学测量：电源的电动势和内阻基础巩固 2021—2022 学年高中物 理鲁科版（2019）必修第三册 一、选择题（共 14 题） 1．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 2．用伏安法测电池 1 和电池 2 的电动势 C．B，C E1 、 E1 D．B，D r1 r1 以及内阻 和 ．由测得的数据在 U—I 图上分别它们的图 线直线 1 和直线 2，如图所示，由图可以判断：（ ） A． B． C． D． E1 E1 E1 E1 ＜ ＜ ＞ ＞ E1 E1 E1 E1 r1 r1 r1 r1 r1 r1 r1 r1 ， ＜ ， ＞ ， ＞ ， ＜ 3．如图是测量电源电动势和内电阻的电路，关于误差的说法正确的是( ) A．由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值 B．由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值 C．由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值 D．由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值 4．下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内电阻的数据，处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便 的方法是 A．测出两组 I、U 的数据，代入方程组 E=U1+I1r 和 E=U2+I2r，求出 E 和 r B．多测几组 I、U 的数据，求出几组 E、r，最后分别求出其平均值 C．测出多组 I、U 的数据，画出 U–I 图象，再根据图象求出 E、r D．多测几组 I、U 的数据，分别求出 I 和 U 的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势 E，再 用闭合电路欧姆定律求出电池内电阻 r 5．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 A． C． E  E0 E  E0 ， ， r  r0 r  r0 E0 r0 和 相比较，正确的是（　　） B． D． E  E0 E  E0 ， ， r  r0 r  r0 6．利用如图所示电路可以测量电源的电动势 E 和内阻 r，R 为电阻箱，R0 为定值电阻。闭合开关，当 R 取 1 不同阻值时，电流表对应有不同读数 I，多次改变电阻箱的阻值，所得到的  R 图像应为（　　） I A． B． C． D． 7．在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，不可以达到测定目 的（　　） A．一只电流表和一个滑动变阻器 B．一只电流表和一只电压表 C．一只电流表和一个电阻箱 D．一只电压表和一个电阻箱 8．用电流表和电压表测定干电池的电动势和内阻的实验中，有两种电路可供选择，若所测干电池内阻校 小，为减小内阻测量的误差，实验电路应选择如图甲所示电路，若根据某次实验记录数据画出的 U—I 图 像如图丙所示，下列关于这个图像的说法错误的是（　　） A．纵轴截距表示待测干电池的电动势，即 E=3.0V B．横轴截距表示短路电流，即 I 短=0.6A C．根据 r  U 计算出待测干电池的内阻为 1.0Ω I D．甲和乙所示测量电路都测不到内阻的真实值 9．某研究性学习小组利用下图所示电路测量电池组的电动势 E 和内阻 r．根据实验数据绘出如下图所示的 1 R  图线，其中 R 为电阻箱读数，I 为电流表读数，由此可以得到（　　） I A．电源电动势约为 1.5V B．内阻约为 1.0Ω C．用该电路测电动势，测量值比真实值小 D．用该电路测内阻，测量值比真实值小 10．在“测干电池的电动势和内电阻”实验中，某同学连接好电路进行测量，得到数据如下表所示。分析得 到的数据发现不对，进一步研究表明实验电路连接错了。你认为（　　） U/V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 I/A 0.18 0.21 0.24 0.27 0.31 0.33 A．该同学所连接的电路可能是上面电路图中的图 c B．该同学所连接的电路可能是上面电路图中的图 d C．为了准确完成实验目标，该同学还要继续采用图 a 继续实验 D．为了准确完成实验目标，该同学还要继续采用图 b 继续实验 11．用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻，由于电表内阻的影响，关于电动势的真实值 E0 与测量值 E 及电池内阻的真实值 r0 与内阻的测量值 r 的说法正确的是（　　） A．E0＞E，r0＞r B．E0＝E，r0＜r C．E0＝E，r0＞r D．E0＜E，r0＜r 12．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=3V B．横轴截距表示短路电流，即 I 短=0.6A C．根据 r E I 短 ，计算出待测电源内阻为 5Ω D．该实验中电源的内阻为 2Ω 13．某同学在做“测定干电池的电动势和内电阻”的实验时，记录的数据如下表所示：发现实验结果与预期 的不一致。分析记录的数据可估计实验电路错误所在。已知下图中的 路可能错接成图中的（　　）。 U /V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 1.1 I /A 0.18 0.21 0.24 0.27 0.30 0.33 A． B． R1 均为保护电阻，则该同学的实验电 C． D． 14．某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为 0 ~ 20Ω ，接电 路的实物图如图所示。下列对该学生接线说法错误的是（　　） 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．电压表接线不妥 二、填空题（共 4 题） 15．如图（甲）是“测定电源电动势和内阻”实验的电路图，根据实验测得的几组 I、U 数据作出 U﹣I 图象 如图（乙）所示，由图象可确定：该电源的电动势为 V，电源的内电阻为 Ω（计算结果保留两位有 效数字）． 16．如图所示，是根据某同学做“用伏安法测定电池的电动势和内电阻”的实验记录，画出的 U-I 图像，则 待测电源电动势 E=___________V，内电阻 r=___________欧。 17．（1）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，A．b 是等效电源的两极．为了测定这个等效电源的电 动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在 方格纸上建立了 U-I 坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示．请你作进一步处理________，并由 图求出等效电源的电动势 E=______V，内阻 r=_____Ω （2）由于电压表和电流表的内阻，会产生系统误差，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比___ _，测得的内阻与实际值相比_______（填“偏大”“偏小”“相同”） 18．在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用的电流表和电压表的内阻分别为 0.1 Ω 和1k Ω。器材还有滑动变阻器，开关，待测电池，导线若干。 （1）为了减小实验误差，请画出该实验的电路图____________。 （2）一位同学在实验中记录的 6 组数据如表所示，试根据这些数据在图中画出 U  I 图线_____________。 I  A U V  0.1 0.2 0.3 0.3 0.5 0.6 5 3 5 6 4 1 1.3 1.3 1.2 1.2 1.1 1.0 9 5 7 0 3 8 （3）根据图线可读出被测电池的电动势 E  ________ V ，内电阻 r  ________Ω。 三、综合题（共 4 题） 19．一个闭合电路，当路端电压为 2.8V 时，通过电源的电流为 0.2A ；当路端电压为 2.7V 时，通过电源的 电流为 0.3A ，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） 20．有一个密封盒，其表面可见一个灯泡和一个可调电阻器的旋钮。为了探究密封盒里灯泡和可调电阻器 是如何连接的，某同学连接了一个如图所示的电路，他将可调电阻器的电阻 R 减小，并将变化前后的结果 记录下来。 （1）请判断盒中的可调电阻器和灯泡是如何连接的，并说明理由。利用记录的数据，计算灯泡工作时的 电阻值。 （2）将两个 1.5V 的电池串联来代替低压电源，进行同样的实验，发现当 R 减小时，灯泡的亮度会发生变 化。请解释这一现象。 （3）在实际操作中，这种电路有没有安全隐患？如果有，请指出安全隐患产生的原因及可能造成的后果。 21．在如图所示的电路中，电阻 当 K 闭合时电压表示数为 R1  6Ω U 2  1.8V ， R2  4Ω ， R3  2Ω ，当电键 K 断开时，电压表示数为 U1  1V ， ，求：电源的电动势 E 和内电阻 r。 22．某实验小组用电阻箱和电压表（内阻可视为无穷大）按图的电路测定一个水果电池的电动势和内阻。 闭合开关 S 后，调节电阻箱得到各组实验数据如下表。 数据序号 电阻箱的电阻 3 R /  10Ω 电压 U / V 电流 I /  10 3 A   1 2 3 4 5 6 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 4.0 0.09 0.16 0.27 0.40 0.60 0.67 (1)由电阻箱的电阻和电阻箱两端的电压，计算通过电阻箱的电流，把每组电流的数据填在表中的空格处。 (2)根据表中电压和电流的数据，在图中描点，作出 U  I 图像。 (3)根据 U  I 图像，计算水果电池的电动势和内阻。 参考答案 1．B 2．A 3．C 4．C 5．C 6．A 7．A 8．B 9．B 10．C 11．B 12．A 13．B 14．C 15．1.40（1.39 或 1.41） 0.57（0. 55～0.59 都得分） 16．3.0 1.0 17． 18． 1.50V 0.67Ω （1）实验电路如图： （2）画出 U-I 图线 1.45 0.75 偏小 偏小 （3）根据图线可读出被测电池的电动势 E=1.50V，内电阻 r U 1.50  1.10  Ω0.67Ω � I 0.60 19．3.0V，1.0