伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻-經(jīng)典練習(xí)題(含答案詳解)

(時(shí)間：60分鐘)1．用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．應(yīng)選用舊的干電池作為被測(cè)電源，以使電壓表讀數(shù)變化明顯B．應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表C．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，不能使滑動(dòng)變阻器短路造成電流表過(guò)載D．使滑動(dòng)變阻器阻值盡量大一些，測(cè)量誤差才小答案BD解析伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選用內(nèi)阻較大的電壓表和內(nèi)阻較小的電流表，滑動(dòng)變阻器阻值不能太大，如果太大不便于調(diào)節(jié)．2．為測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，待測(cè)電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線配合下列儀器可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．一只電流表和一只電阻箱B．一只電壓表和一只電阻箱C．一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器D．一只電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器答案AB解析由E＝IR＋I(xiàn)r知測(cè)E、r用一只電流表測(cè)電流，用電阻箱改變外電阻并可讀出阻值，只要獲得兩組I、R數(shù)據(jù)即可求得E、r，用滑動(dòng)變阻器無(wú)法確定接入電路的電阻，故A正確，C不可行；由E＝U＋eq\f(U,R)·r知測(cè)E、r用一只電壓表和一只電阻箱可獲得兩組U、R值求出E、r，故B正確；若用一只電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器不可以，因滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值無(wú)法確定，故D不能達(dá)到目的．3．在測(cè)定一節(jié)干電池(V，內(nèi)阻約為2Ω)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選：A．電壓表量程為15V; B．電壓表量程為3V；C．變阻器為(20Ω，3A); D．變阻器為(500Ω，(1)電壓表應(yīng)該選____________(選填“A”或“B”)，這是因?yàn)開(kāi)___________________．(2)變阻器應(yīng)選______________(選填“C”或“D”)，這是因?yàn)開(kāi)_________________．答案(1)B讀數(shù)既準(zhǔn)確、又方便(2)C滑動(dòng)變阻器D的額定電流太小，最大阻值太大，調(diào)節(jié)不方便解析本題主要考查學(xué)生對(duì)電學(xué)儀器的選擇．電學(xué)儀器的選擇最主要的有兩條原則：(1)安全，即不能超量程；(2)方便，即便于讀數(shù)和調(diào)節(jié)．V，故選量程為0～3V的電壓表，讀數(shù)既準(zhǔn)確，又方便，D滑動(dòng)變阻器的額定電流太小，阻值大，調(diào)節(jié)不方便，故選C變阻器．4．給你一個(gè)電壓表、一個(gè)電阻箱、電鍵及導(dǎo)線等器材：(1)在虛線框內(nèi)畫出根據(jù)閉合電路歐姆定律測(cè)定一節(jié)舊的干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖．eq\x(,,,)(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將電阻箱撥到45Ω時(shí)，V；若將電阻箱撥到如圖2139甲所示的位置時(shí)，電壓表讀數(shù)如圖2139乙表盤所示．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出該節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，內(nèi)電阻r＝________Ω.圖2139答案(1)電路圖如圖所示(2)20解析由E＝0.9＋eq\,45)r，E＝1＋eq\f(1,68)r，得EV，r＝20Ω.5．在利用伏安法測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)際連線如圖21310甲所示．(電流表A：0～～3A，電壓表V：0～3～15(1)經(jīng)仔細(xì)檢查、診斷知，該圖中有兩處不太合理的連線，那么這兩處不太合理的連線對(duì)應(yīng)的編號(hào)是________．(2)若利用改正后的正確的連線圖，實(shí)驗(yàn)后，測(cè)得數(shù)據(jù)，并畫出電源的輸出特性圖象(UI圖)如圖乙．則該電源的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_______，電源內(nèi)阻為_(kāi)_______．圖21310答案(1)③⑤(2)3V2Ω6．某同學(xué)在用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，Ω的保護(hù)電阻R0，實(shí)驗(yàn)電路如圖21311甲所示．(1)按圖甲電路原理圖將圖乙實(shí)物連接起來(lái)；甲乙圖21311(2)該同學(xué)按上述電路原理圖正確連接好實(shí)驗(yàn)電路，合上開(kāi)關(guān)S后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由A端向B端逐漸滑動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大，而電壓表的示數(shù)幾乎不變，直到當(dāng)滑動(dòng)觸頭P滑至鄰近B端時(shí)，電壓表的示數(shù)急劇變化，出現(xiàn)上述情況的原因是___________________________________________________________________________________.(3)該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測(cè)出的數(shù)據(jù)如下表所示．請(qǐng)你根據(jù)這些數(shù)據(jù)幫他在圖21312中畫出UI圖象，并由圖得出電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω；I/AU/V圖21312答案(1)如圖所示(2)滑動(dòng)變阻器的總電阻太大(3)如圖所示7．某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，使用的器材還包括定值電阻(R0＝5Ω)一個(gè)，開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖21313(a)．(1)在圖(b)的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接．(2)請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟：①檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖(c)所示，讀得電阻值是________；②將開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，V；③將開(kāi)關(guān)S2________，V；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1.(3)使用測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是________(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．圖21313答案(1)如圖所示(2)①20Ω③閉合(3)Ω解析(2)由題干圖(c)讀得電阻箱阻值為R＝20Ω；將S1閉合S2斷開(kāi)，電壓表示數(shù)為電源電動(dòng)勢(shì)EV，將S2再閉合，電壓表示數(shù)為R兩端電壓．將電壓表視為理想電表，則干路電流I＝eq\f(UV,R)＝eq\f(,20)A＝A.(3)因?yàn)镮＝eq\f(E,R0＋R＋r)，所以r＝eq\f(E,I)－R0－R＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(,)－5－20))Ω.8．如圖21314甲是利用兩個(gè)電流表A1和A2測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的電路原理圖．圖中S為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，固定電阻R1和A1內(nèi)阻之和為10000Ω(比r和滑動(dòng)變阻器的總電阻大得多)，A2為理想電流表．圖21314(1)按電路原理圖在圖乙虛線框內(nèi)各實(shí)物圖之間畫出連線．(2)在閉合開(kāi)關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c移動(dòng)至________(選填“a端”、“中央”或“b端”)．(3)閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c至某一位置，讀出電流表A1和A2的示數(shù)I1和I2.多次改變滑動(dòng)端c的位置，得到的數(shù)據(jù)為I1/mAI2/mA48040032023214068圖21315在如圖21315所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫出所對(duì)應(yīng)的I1-I2曲線．(4)利用所得曲線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，內(nèi)阻r＝_______Ω.(保留兩位小數(shù))(5)該電路中電源輸出的短路電流Im＝________A.答案(1)見(jiàn)解析圖(2)b端(3)見(jiàn)解析圖(4)(5)解析(1)由電路圖連線如圖(2)閉合開(kāi)關(guān)S前，為保護(hù)電路，應(yīng)使連入電路的滑動(dòng)變阻器阻值最大，故滑動(dòng)端c置于b端．(3)連線如圖(4)電路中A1與R1mA，對(duì)應(yīng)電壓值U×10－3×104V，故電動(dòng)勢(shì)EV，內(nèi)阻r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))Ω.(5)短路電流Im＝eq\f(E,r)＝eq\f(,)A＝A.9．賈老師要求同學(xué)們測(cè)出一待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻．所給的實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E，定值電阻R1(阻值未知)，電壓表V(V，內(nèi)阻很大)，電阻箱R(0～Ω)，單刀單擲開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2，導(dǎo)線若干．圖21316(1)珊珊連接了一個(gè)如圖21316所示的電路，她接下來(lái)的操作是：①將S2接到a，閉合S1，撥動(dòng)電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤的刻度處于如圖21317甲所示的位置，V，然后斷開(kāi)S1；②保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b，閉合S1，記錄此時(shí)電壓表的讀數(shù)(電壓表的示數(shù)如圖乙所示)，然后斷開(kāi)S1.圖21317請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：圖甲所示電阻箱的讀數(shù)為_(kāi)_______Ω，圖乙所示的電壓表讀數(shù)為_(kāi)_______V．由此可算出定值電阻R1的阻值為_(kāi)_______Ω(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))．在珊珊上面第①步的操作中，有一處不恰當(dāng)，請(qǐng)您幫她指出來(lái)________．(2)在完成上述操作后，珊珊繼續(xù)以下的操作：將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，閉合S1，讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的eq\f(1,U)eq\f(1,R)圖線．由此可求得電源電動(dòng)勢(shì)E和電源內(nèi)阻r，其中E＝________V(計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù))．答案(1)20應(yīng)在切斷電源的情況下調(diào)節(jié)變阻箱(2)(Ω)解析此題通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作、讀數(shù)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的理解等多方面考查考生的實(shí)驗(yàn)探究能力．