12.3 实验：电池电动势和内阻的测量 一、选择题 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 C．B，C D．B，D 2．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 3．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 4．某同学在设计测电源电动势和内阻的电路时，电压表可视为理想电表，电流表的内阻不能忽略。能精 确地测量出电源的电动势和内阻的电路为（　　） A． B． C． D． 5．某同学用电压表和电流表测量一个干电池的电动势和内阻，将测量到的电源的路端电压和相应电流中 的总电流，画成 U—I 图线（如图中实线所示），设图中虚线是该干电池的真实图线，则下列说法中正确 的是（　　） A．E 真>E 测、r 真>r 测 B．E 真>E 测、r 真<r 测 C．E 真<E 测、r 真>r 测 D．E 真<E 测、r 真<r 测 6．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 可能错接成图中的（　　）。 R1 均为保护电阻，则该同学的实验电路 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．C． B． D． 7．如图所示的电路中,由于某一电阻发生短路或断路,使 A 灯变暗、B 灯变亮,则故障可能是 ① ② ③ ④ R1 R2 R3 R4 短路 断路 断路 短路 A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 8．如右图所示，一只玩具电动机用一节干电池供电，闭合开关 S 后，发现电动机转速较慢，经检测，电 动机性能完好；用电压表测 a 与 b 间电压，只有 0.6 V；断开开关 S，测得 a 与 b 间电压接近 1.5 V，电动机 转速较慢的原因是(　　) A．开关 S 接触不良 B．电动机接线接触不良 C．电动机两端接线短路 D．电池过旧，内阻过大 9．王羽同学在测量电源电动势及内阻的实验中，把实物分别连成如图所示的甲、乙两种电路，然后在同 一坐标系中分别作出如图丙所示的两条图线 a 与 b，则下列说法正确的是（ ） A．由甲电路所描绘的图线是 a B．由乙电路所描绘的图线是 b C．由 a 图线测得电源电动势约为 1.50V，内阻约为 3.0Ω D．由 b 图线测得电源电动势约为 1.45V，内阻约为 0.90Ω 10．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的 U I 图线，以下实验结论正确的是（　　） A．电池电动势的测量值偏大 B．电池内阻的测量值为 3.50Ω C．外电路发生短路时的电流为1.40A D．电压表的示数为1.20V 时，电源消耗的电功率为 0.24W 11．如图甲所示，R 为电阻箱(0～99.9Ω)，置于阻值最大位置， Rx 为末知电阻．断开 S2 ，闭合 S1 ，逐次减 1 小电阻箱的阻值，得到一组 R、I 的值，并依据 R、I 值作出了如图乙所示的 R  I 图线；断开 S ，闭合 S1 ， 2 当 R 调至某一位置时，电流表的示数 电流表的示数为 I2 I1 =1.0A；保持电阻箱上各旋钮的位置不变，断开 S1 ，闭合 S2 ，此时 =0.8 A．据以上数据可知(电流表内阻不计) A．电源电动势为 3.0V B．电源内阻为 2Ω C．R.的阻值为 2Ω D． S1 断开， S2 接通时，随着 R 的减小，电源输出功率一直增大 12．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 3kΩ；G 为小量程电流表，内阻约为 200Ω；电源电动势约 3V，内阻较小，下列电路中正确 的是（　　） ）的电阻 A．测定一段电阻丝（约 5 Ω ） B．测定电源的电动势和内电阻（约 3 Ω C．测绘小灯泡（额定电压为 2.5V）的伏安特性曲线 D．测定电流表 G 的内阻 13．用如图甲所示的电路来测量电池电动势 E 和内电阻 r，根据测得的数据作出如图乙所示的 U  I 图线， 由图可知（　　） A．电池电动势的测量值为 1.40V B．电池内阻的测量值为 3.5Ω C．外电路发生短路时的电流为 0.4A D．电压表的示数为 1.20V 时，电阻 R 的阻值为 0.20Ω 二、综合题 14．用电流表和电压表测量干电池的电动势和内阻时，所采用的电路如图甲所示．不断改变电阻 R 的大小， 测出多组电压 U 和电流 I 的值，作出 U-I 图线如图乙所示，由图乙中的图线可得出电源的电动势 E=_________V，内阻 r=_______Ω，如果考虑电表的电阻对测量的影响，与真实值相比，测量值 E 要比真 实值______． 15．用如图电路测量干电池的电动势和内电阻。调节电阻箱，得到若干组电阻值 R 及对应的电流值 I。以 1 1 变量 I 为横轴、变量 R 为纵轴建立直角坐标系，利用测得的数据画出 R  I 图像，则该图像的____表示了 干电池的电动势，该图像的______表示了干电池的内电阻。 16．用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源（电动势约 3V，内阻约 2Ω），保护 电阻 R1（阻值 10Ω）和 R2（阻值 5Ω），滑动变阻器 R，电流表 A，电压表 V，开关 S，导线若干． 实验主要步骤： （ⅰ）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关； （ⅱ）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数 U 和相应电流表的示数 I； （ⅲ）以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作 U—I 图线（U、I 都用国际单位）； （ⅳ）求出 U—I 图线斜率的绝对值 k 和在横轴上的截距 a． 回答下列问题： （1）电压表最好选用______；电流表最好选用______． A．电压表（0-3V，内阻约 15kΩ） B．电压表（0-3V，内阻约 3kΩ） C．电流表（0-200mA，内阻约 2Ω） D．电流表（0-30mA，内阻约 2Ω） （2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是___ ___． A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱 B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱 C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱 D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱 （3）选用 k、a、R1、R2 表示待测电源的电动势 E 和内阻 r 的表达式 E=______，r=______，代入数值可得 E 和 r 的测量值． 17．图（a）所示电路中，定值电阻 “a”，调节电阻箱，读出其阻值为 R1 切换到“b”，记录电压传感器示数为 （1）试写出电阻 （2）若求得电阻 Rx R0  10 ，R 为电阻箱， S2 为单刀双掷开关．闭合 ，记录电压传感器测得的数据为 U2 U1 S1 ，将 S2 切换到 ，然后保持电阻箱阻值不变，将 S2 ． 的表达式． Rx  2.5 ，将 S2 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 18．在如图所示的电路中， R1 、 R2 均为定值电阻，且 1 1  图线．求电源电动势 E 和内阻 r． U R R1  100 ， R2 阻值未知， R3 是一滑动变阻器，当其 滑片从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电流的变化图线如图所示，其中 A、B 两点是滑片在变阻 器的两个不同端点得到的． 求：  1 电源的电动势和内阻；  2  定值电阻 R2 的阻值；  3 滑动变阻器的最大阻值． 19．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  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 I /  10 3 A  (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 【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。 2．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。 3．C 【详解】 A．变阻器要起到变阻作用接入电路的两根导线一条接在上面的金属杆一端，另一条接在下面的接线柱上，