9.8 測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 限時(shí)練（清北）

第頁9.8測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（清北）實(shí)驗(yàn)題（1-10題每題6分，11-16題共40分共100分）1.【喬龍】為了測(cè)量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，其中R為電阻箱，R0＝5Ω為保護(hù)電阻．[來源:Z。xx。k.Com](1)按照?qǐng)D甲所示的電路圖，某同學(xué)已經(jīng)在圖乙所示電路中完成部分導(dǎo)線的連接，請(qǐng)你完成余下導(dǎo)線的連接．[來源:Z。xx。k.Com][來源:1](2)斷開開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，再閉合開關(guān)S，讀取并記錄電壓表的示數(shù)及電阻箱接入電路中的阻值．多次重復(fù)上述操作，可得到多組電壓值U及電阻值R，并以eq\f(1,U)為縱坐標(biāo)，以eq\f(1,R)為橫坐標(biāo)，畫出eq\f(1,U)－eq\f(1,R)的關(guān)系圖線(該圖線為一直線)，如圖所示．由圖線可求得電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝____V，內(nèi)阻r＝________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)(3)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是_______________________________________2.【喬龍】某同學(xué)要測(cè)定一電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，實(shí)驗(yàn)器材有：一只DIS電流傳感器(可視為理想電流表，測(cè)得的電流用I表示)，一只電阻箱(阻值用R表示)，一只開關(guān)和導(dǎo)線若干。該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和采集數(shù)據(jù)。(1)該同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原理表達(dá)式是E＝________(用r、I、R表示)。(2)該同學(xué)在閉合開關(guān)之前，應(yīng)先將電阻箱調(diào)到________(填“最大值”“最小值”或“任意值”)，實(shí)驗(yàn)過程中，將電阻箱調(diào)至如圖乙所示位置，則此時(shí)電阻箱接入電路的阻值為________Ω。(3)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)采集到的數(shù)據(jù)作出如圖丙所示的eq\f(1,I)-R圖像，則由圖像可求得，該電源的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，內(nèi)阻r＝________Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)3.【喬龍】為了測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E的大小、內(nèi)電阻r和定值電阻R0的阻值，某同學(xué)利用DIS設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。閉合電鍵S1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí)，用電壓傳感器1、電壓傳感器2和電流傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)分別描繪了如圖乙所示的M、N兩條U—I直線。請(qǐng)回答下列問題：（1）根據(jù)圖乙中的M、N兩條直線可知（）A．直線M是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的B．直線M是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的C．直線N是根據(jù)電壓傳感器1和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的D．直線N是根據(jù)電壓傳感器2和電流傳感器的數(shù)據(jù)畫得的（2）圖像中兩直線交點(diǎn)處電路中的工作狀態(tài)是（）A．滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P滑到了最左端 B．該電源在該電路中的輸出功率最大C．定值電阻R0上消耗的功率為0.5W D．該電源在該電路中的效率達(dá)到最大值（3）根據(jù)圖乙可以求得定值電阻R0=Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E=V，內(nèi)電阻r=Ω。4.【喬龍】用下列器材組成一個(gè)電路，既能測(cè)量出電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻，又能描繪出小燈泡的伏安特性曲線。A．電壓表（量程，內(nèi)阻很大）B．電壓表（量程，內(nèi)阻很大）C．電流表（量程，內(nèi)阻很?。〥．滑動(dòng)變阻器（最大阻值，額定電流）E．小燈泡（）F．電池組（電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻）G．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)變阻器，多次測(cè)量，發(fā)現(xiàn)若電壓表的示數(shù)變大，則電壓表的示數(shù)變小。①請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)電路圖在答題紙上圖甲的虛線方框中補(bǔ)充完整。②每一次操作后，同時(shí)記錄電流表、電壓表和電壓表的示數(shù)，組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)（，）、（，），標(biāo)到坐標(biāo)中，經(jīng)過多次測(cè)量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示．則電池組的電動(dòng)勢(shì)V，內(nèi)阻Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。③坐標(biāo)中畫出的兩條圖線在P點(diǎn)（，）相交，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為Ω。5.【閆曉琳】利用伏安法測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差．（1）應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖中的▲(選填“甲”或“乙”)．（2）某位同學(xué)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)將對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在如圖所示的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)畫出U－I圖線．（3）根據(jù)（2）中所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E＝V，內(nèi)電阻r＝Ω．（保留兩位有效數(shù)字）（4）實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會(huì)發(fā)生變化．下列各示意圖中能正確反映P－U關(guān)系的是▲．[來源:1]6.【鞏文芳】在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A．待測(cè)的干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻小于1.0Ω）B．電流表A1（量程0—3mA，內(nèi)阻Rg1＝10Ω）C．電流表A2（量程0—0.6A，內(nèi)阻Rg2＝0.1Ω）D．滑動(dòng)變阻器R1（0—20Ω，10A）E．滑動(dòng)變阻器R2（0—200Ω，lA）F．定值電阻R0（990Ω）G．開關(guān)和導(dǎo)線若干（1）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的（a）、（b）兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路，其中合理的是______圖所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______（填寫器材前的字母代號(hào)）。（2）圖乙為該同學(xué)根據(jù)（1）中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)，且I2的數(shù)值遠(yuǎn)大于I1的數(shù)值），則由圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝______V，內(nèi)阻r＝______Ω。（結(jié)果均保留2位小數(shù)）（3）若將圖線的縱坐標(biāo)改為，則圖線與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的物理含義即為電動(dòng)勢(shì)的大?。?.【李夢(mèng)雅】某同學(xué)準(zhǔn)備利用下列器材測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．A．待測(cè)干電池兩節(jié)，每節(jié)電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約幾歐姆B．直流電壓表V1、V2，量程均為3V，內(nèi)阻約為3kΩC．定值電阻R0未知D．滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為RmE．導(dǎo)線和開關(guān)（1）根據(jù)如圖甲所示的實(shí)物連接圖，在圖乙方框中畫出相應(yīng)的電路圖。（2）實(shí)驗(yàn)之前，需要利用該電路圖測(cè)出定值電阻R0，方法是先把滑動(dòng)變阻器R調(diào)到最大阻值Rm，再閉合開關(guān)，電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為U10、U20，則R0=______________（用U10、U20、Rm表示）（3）實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭，讀出電壓表V1和V2的多組數(shù)據(jù)U1、U2，描繪出U1－U2圖象如圖丙所示，圖中直線斜率為k，與橫軸的截距為a，則兩節(jié)干電池的總電動(dòng)勢(shì)E=________，總內(nèi)阻r=_________（用k、a、R0表示）。8.【喬龍】某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r1=1.0kΩ，電阻R1=9.0kΩ，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)R0=3.0Ω的電阻。[來源:1ZXXK]①按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)、和三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將電建S閉合，用多用電表的電壓擋先測(cè)量a、間電壓，讀數(shù)不為零，再測(cè)量、間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是________導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是___________導(dǎo)線斷開。②排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如右圖。由I1–I2圖象得到電池的電動(dòng)勢(shì)E=_________V，內(nèi)阻r=__________Ω。9.【喬龍】（11分）用如圖所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)約3V，內(nèi)阻約2Ω），保護(hù)電阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑動(dòng)變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)主要步驟：（=1\*romani）將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；（=2\*romanii）逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；（=3\*romaniii）以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作U–I圖線（U、I都用國(guó)際單位）；（=4\*romaniv）求出U–I圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a。回答下列問題：（1）電壓表最好選用_____；電流表最好選用_____。[來源:學(xué)#科#網(wǎng)Z#X#X#K]A．電壓表（0~3V，內(nèi)阻約15kΩ）B．電壓表（0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）[來源:學(xué)?？啤＞W(wǎng)Z。X。X。K]C．電流表（0~200mA,內(nèi)阻約2Ω）D．電流表（0~30mA,內(nèi)阻約2Ω）（2）滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是_____。A．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端接線柱B．兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端接線柱C．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端的接線柱D．一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端的接線柱（3）選用k、a、R1和R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=______，r=______，代入數(shù)值可得E和r的測(cè)量值。10.【喬龍】用實(shí)驗(yàn)測(cè)一電池的內(nèi)阻r和一待測(cè)電阻的阻值Rx。已知電池的電動(dòng)勢(shì)約6V，電池內(nèi)阻和待測(cè)電阻阻值都為數(shù)十歐。可選用的實(shí)驗(yàn)器材有：電流表A1（量程0～30mA）；[來源:1]電流表A2（量程0～100mA）；[來源:1]電壓表V（量程0～6V）；滑動(dòng)變阻器R1（阻值0～5Ω）；滑動(dòng)變阻器R2（阻值0～300Ω）；開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干條。某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過程如下：Ⅰ．設(shè)計(jì)如圖3所示的電路圖，正確連接電路。]Ⅱ．將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測(cè)出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖4所示的圖線。Ⅲ．?dāng)嚅_開關(guān)，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變。重復(fù)Ⅱ的步驟，得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I的交點(diǎn)坐標(biāo)為（I0，0），與縱軸U的交點(diǎn)坐標(biāo)為（0，U0）。回答下列問題：①電流表應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用；②由圖4的圖線，得電源內(nèi)阻r＝Ω；③用I0、U0和r表示待測(cè)電阻的關(guān)系式Rx＝，代入數(shù)值可得Rx；④若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動(dòng)變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍，電壓表示數(shù)變化范圍。（選填“相同”或“不同”）11.【李夢(mèng)雅】在測(cè)定一組干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A．電流傳感器1B．電流傳感器2C．定值電阻R0(3kΩ)D．滑動(dòng)變阻器R(0～20Ω)E．開關(guān)和導(dǎo)線若干某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電壓傳感器，但給出了兩個(gè)電流傳感器，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來完成實(shí)驗(yàn)。(1)該同學(xué)利用測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的I1I2圖線(I1為電流傳感器1的示數(shù)，I2為電流傳感器2的示數(shù)，且I1遠(yuǎn)小于I2)如圖乙所示，則由圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω。(2)若將圖線的縱軸改為________，則圖線與縱軸交點(diǎn)的物理含義即為被測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)的大小。12.【李夢(mèng)雅】采用伏安法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r時(shí)，某創(chuàng)新小組對(duì)常規(guī)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了研討，設(shè)計(jì)出了如圖所示的測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的電路，E′是輔助電源，A、B兩點(diǎn)間有一靈敏電流G．

（1）請(qǐng)你補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟；

①閉合開關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R和R′使得靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和G1，其中I1___（選填“>”、“<”或“=”）通過電源E的電流．

②改變滑動(dòng)變阻器R、R′的阻值，重新使得___，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I2和G2．

（2）根據(jù)測(cè)量值求出E=___、r=___．

（3）該實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)點(diǎn)是消除了___誤差．[來源:1ZXXK]13.【魏雪飛】小華、小剛共同設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中的各個(gè)器材元件的參數(shù)為：電池組(電動(dòng)勢(shì)約6V，內(nèi)阻r約3Ω)、電流表(量程2.0A，內(nèi)阻RA＝0.8Ω)、電阻箱R1(0～99.9Ω)、滑動(dòng)變阻器R2(0～R1)、開關(guān)三個(gè)及導(dǎo)線若干。他們認(rèn)為該電路可以用來測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和R2接入電路的阻值。[來源:Z+xx+k.Com](1)小華先利用該電路準(zhǔn)確地測(cè)出了R2接入電路的阻值。他的主要操作步驟是：先將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S2、S，斷開S1，讀出電流表的示數(shù)I；再閉合S、S1，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為3.6Ω時(shí)，電流表的示數(shù)也為I。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為________Ω。(2)小剛接著利用該電路測(cè)出了電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。①他的實(shí)驗(yàn)步驟為：A．在閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻R1或R2至________(填“最大值”或“最小值”)，之后閉合開關(guān)S，再閉合________(填“S1”或“S2”)；B.調(diào)節(jié)電阻________(填“R1”或“R2”)，得到一系列電阻值R和電流I的數(shù)據(jù)；C.斷開開關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)儀器。②圖乙是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的－R圖象，圖象縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表________，電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V，內(nèi)阻r＝________

Ω。(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)14.【劉蕊】某同學(xué)為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材，一個(gè)滿偏電流為100μA，內(nèi)阻為2500Ω的表頭，一個(gè)開關(guān)，兩個(gè)電阻箱（）和若干導(dǎo)線；（1）由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需要將表頭改裝成量程為50mA的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱__________（填“串聯(lián)”或者“并聯(lián)”），并將電阻箱阻值調(diào)為________Ω。（2）接著該同學(xué)用改裝的電流表對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖1所示，通過改變電阻R測(cè)相應(yīng)的電流I，并且作相關(guān)計(jì)算后一并記錄如下表①根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，圖2中已描繪出四個(gè)點(diǎn)，請(qǐng)將第5、6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖2中，并畫出圖線②根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)E是________V，內(nèi)阻r是_________Ω。15.【閆曉琳】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)阻，使用的器材還包括定值電阻（R0=5Ω）一個(gè)，開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖

（a）所示．（1）在圖（b）所示的實(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；A．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________ΩB．將開關(guān)s1閉合，開關(guān)s2斷開，電壓表的示數(shù)是1.49V；C．將開關(guān)s2閉合，電壓表的示數(shù)是1.1