資源簡介 周測9 測電池電動勢和內(nèi)阻 電學(xué)實驗綜合(時間:60分鐘 滿分:100分)1.(21分)(2025·無錫市高二階段練習(xí))某同學(xué)利用下列器材測量某種蓄電池的電動勢和內(nèi)阻。該蓄電池的電動勢約為3 V。A.量程是0.6 A,內(nèi)阻約為0.5 Ω的電流表;B.量程是3 V,內(nèi)阻約6 kΩ的電壓表;C.量程是15 V,內(nèi)阻約30 kΩ的電壓表;D.阻值為0~1 kΩ,額定電流為0.5 A的滑動變阻器;E.阻值為0~10 Ω,額定電流為2 A的滑動變阻器;F.定值電阻(4 Ω,額定功率4 W);G.開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干。(1)(9分)為了減小實驗誤差,電壓表應(yīng)選擇 (填器材代號);如圖甲中的導(dǎo)線應(yīng)連接到 (選填“①”或“②”)處;改變滑動變阻器阻值的時候,為了使電壓表和電流表的讀數(shù)變化比較明顯,滑動變阻器應(yīng)選擇 (填器材代號)。 (2)(6分)用(1)問中的實驗電路進行測量,讀出電壓表和電流表的讀數(shù),畫出對應(yīng)的U-I圖線如圖乙所示,由圖線可得該蓄電池的電動勢E= V,內(nèi)阻r= Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 (3)(6分)用該電路測得的電源電動勢 真實值,內(nèi)阻 真實值(均填“大于”“等于”或“小于”)。 2.(14分)(2024·福州市高二期末)彭老師從廢舊收音機上拆下電阻、電容、電池,以便再利用,在這些材料中選取兩個待測元件,一是電阻R0,二是常用的鋰電池(電動勢E標(biāo)稱值為3.7 V)。實驗室里還準(zhǔn)備了如下實驗器材:A.電壓表V(量程3 V,15 V,內(nèi)阻約為幾千歐)B.電流表A(量程0.6 A,電阻RA=2 Ω)C.電阻箱R(0~99.9 Ω,最小分度值0.1 Ω)D.滑動變阻器(阻值最大為20 Ω)E.開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干(1)(6分)為了測定電阻的阻值,小組的一位成員設(shè)計了如圖(a)所示的電路原理圖并選取了電壓表合適的量程(電源用待測的鋰電池),當(dāng)電流表示數(shù)為0.40 A時,電壓表示數(shù)如圖(b)所示,讀數(shù)為 V,由此可求得R0= Ω。 (2)(8分)實驗操作過程中,電流表A不小心損壞了。彭老師就用余下的器材設(shè)計了如圖(c)所示的電路測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r。多次改變電阻R,讀出電壓U,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出 - 圖像,如圖(d),由圖求得縱軸截距為a,圖像斜率為k,電阻R0已知,則電源電動勢E= ,電池內(nèi)阻r= 。(均只能用題目中給定的字母表示) 3.(15分)(2025·滄州市高二期中)某同學(xué)利用兩個量程為0~3 V的電壓表、一個R0=5 Ω的定值電阻和一個滑動變阻器R測定兩節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻,使用的器材還有開關(guān)一個、導(dǎo)線若干,實驗原理如甲所示。(1)(3分)若滑動變阻器R有R1(0~10 Ω,允許最大電流為1 A)和R2(0~100 Ω,允許最大電流為0.6 A)供選擇,則實驗中滑動變阻器應(yīng)該選擇 (選填“R1”或“R2”)。 (2)(3分)按照圖甲,完成圖乙中的實物連線。(3)(6分)按照圖甲接通開關(guān)S,多次改變滑動變阻器R,同時讀出對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U1和U2,并作記錄,畫出U1-U2關(guān)系圖線,如圖丙所示,圖線與橫軸的截距為a,與縱軸的截距為b,則根據(jù)圖線可求得電源的電動勢E= ,內(nèi)阻r= (均用a、b和R0表示)。 (4)(3分)實驗中由于電壓表 分流(選填“V1”“V2”或“V1和V2”)。使測量的電動勢E和內(nèi)阻r都偏小。 4.(17分)(2025·泰州市高二階段練習(xí))某實驗小組欲測定一硅光電池的電動勢和內(nèi)電阻,可供選擇的實驗器材如下:待測硅光電池E(電動勢約為1.3 V, 內(nèi)阻約為100 Ω);直流電流表A1(量程0~12 mA, 內(nèi)阻為50 Ω);直流電流表A2(量程0~24 mA, 內(nèi)阻為5 Ω);電壓表V1(量程0~3 V, 內(nèi)阻約為3 kΩ);電壓表V2(量程0~1.5 V, 內(nèi)阻約為1.5 kΩ);滑動變阻器R1(最大電阻200 Ω, 額定電流0.1 A);滑動變阻器R2(最大電阻20 Ω, 額定電流1 A);開關(guān)S、導(dǎo)線若干。(1)(6分)為了完成上述實驗,電流表選 ,滑動變阻器選 (選填所給器材的符號)。 (2)(3分)請在圖甲虛線框中將實驗電路圖補充完整。(3)(4分)該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù),描點繪出了如圖乙所示的U-I圖像。則該硅光電池的內(nèi)阻為 Ω。 (4)(4分)已知某非線性元件的伏安特性曲線如圖丙所示, 將該元件與所測硅光電池組成閉合回路, 則該電池的效率為 %(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 5.(15分)(2024·鹽城市高二期末)兩組同學(xué)分別測量同一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r(E約為1.5 V,r約為1 Ω)。(1)(9分)第一組采用圖甲所示電路。①為使電表讀數(shù)連續(xù)變化,在電路a、b兩點間接入的器件是 。 A.定值電阻B.電阻箱C.滑動變阻器②選擇合適的實驗器材后,他們記錄多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,并在圖乙中畫出了U-I圖像,則干電池的電動勢E= V(保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻r= Ω(保留兩位有效數(shù)字)。 (2)(6分)第二組設(shè)計如圖丙所示電路。①改變電阻箱接入電路中的電阻,記錄多組電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R,畫出-R圖像。若圖像斜率為k,縱截距為b,則干電池內(nèi)阻r= (用k、b表示)。 ②他們發(fā)現(xiàn)電動勢的測量值與第一組的結(jié)果非常接近,但是內(nèi)阻的測量值與第一組有明顯偏差。重復(fù)實驗,結(jié)果依然如此。下列分析正確的是 。 A.第二組內(nèi)阻的測量結(jié)果小于第一組的測量結(jié)果B.第二組內(nèi)阻的測量結(jié)果大于第一組的測量結(jié)果C.造成明顯偏差的原因是電流表內(nèi)阻不能近似為零D.造成明顯偏差的原因是電流表讀數(shù)時眼睛沒有正對表盤,使讀數(shù)有時偏大,有時偏小6.(18分)(2021·湖南卷)某實驗小組需測定電池的電動勢和內(nèi)阻,器材有:一節(jié)待測電池、一個單刀雙擲開關(guān)、一個定值電阻(阻值為R0)、一個電流表(內(nèi)阻為RA)、一根均勻電阻絲(電阻絲總阻值大于R0,并配有可在電阻絲上移動的金屬夾)、導(dǎo)線若干。由于缺少刻度尺,無法測量電阻絲長度,但發(fā)現(xiàn)桌上有一個圓形時鐘表盤。某同學(xué)提出將電阻絲繞在該表盤上,利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。主要實驗步驟如下:(1)將器材如圖(a)連接;(2)(4分)開關(guān)閉合前,金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的 端(填“a”或“b”); (3)改變金屬夾的位置,閉合開關(guān),記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的圓心角θ和電流表示數(shù)I,得到多組數(shù)據(jù);(4)(8分)整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點繪圖,所得圖像如圖(b)所示,圖線斜率為k,與縱軸截距為d,設(shè)單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值為r0,該電池電動勢和內(nèi)阻可表示為E= ,r= ?。?用R0、RA、k、d、r0表示) (5)(6分)為進一步確定結(jié)果,還需要測量單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值r0。利用現(xiàn)有器材設(shè)計實驗,在圖(c)方框中畫出實驗電路圖(電阻絲用滑動變阻器符號表示);(6)利用測出的r0,可得該電池的電動勢和內(nèi)阻。周測9 測電池電動勢和內(nèi)阻 電學(xué)實驗綜合(時間:60分鐘 滿分:100分)1.(21分)(2025·無錫市高二階段練習(xí))某同學(xué)利用下列器材測量某種蓄電池的電動勢和內(nèi)阻。該蓄電池的電動勢約為3 V。A.量程是0.6 A,內(nèi)阻約為0.5 Ω的電流表;B.量程是3 V,內(nèi)阻約6 kΩ的電壓表;C.量程是15 V,內(nèi)阻約30 kΩ的電壓表;D.阻值為0~1 kΩ,額定電流為0.5 A的滑動變阻器;E.阻值為0~10 Ω,額定電流為2 A的滑動變阻器;F.定值電阻(4 Ω,額定功率4 W);G.開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干。(1)(9分)為了減小實驗誤差,電壓表應(yīng)選擇 (填器材代號);如圖甲中的導(dǎo)線應(yīng)連接到 (選填“①”或“②”)處;改變滑動變阻器阻值的時候,為了使電壓表和電流表的讀數(shù)變化比較明顯,滑動變阻器應(yīng)選擇 (填器材代號)。 (2)(6分)用(1)問中的實驗電路進行測量,讀出電壓表和電流表的讀數(shù),畫出對應(yīng)的U-I圖線如圖乙所示,由圖線可得該蓄電池的電動勢E= V,內(nèi)阻r= Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 (3)(6分)用該電路測得的電源電動勢 真實值,內(nèi)阻 真實值(均填“大于”“等于”或“小于”)。 答案 (1)B?、佟 (2)3.2 1.3 (3)小于 小于解析 (1)蓄電池的電動勢約為4 V,為了減少誤差,電壓表應(yīng)選B;由于蓄電池內(nèi)阻很小,與電流表內(nèi)阻相差不大,為避免電流表分壓帶來較大的誤差,導(dǎo)線應(yīng)連接到①;為了使電壓表和電流表的讀數(shù)變化比較明顯,滑動變阻器阻值應(yīng)與電路內(nèi)阻大小接近,故選E。(2)由閉合電路歐姆定律有U=E-I(R+r)圖線在縱軸上的截距可得蓄電池的電動勢E=3.2 V圖線斜率的絕對值為R+r=|k|= Ω=5.3 Ω可得蓄電池的內(nèi)阻r=5.3 Ω-4 Ω=1.3 Ω(3)由題甲所示電路圖可知,由于電壓表的分流作用,電流的測量值小于流過電源的電流,則電源電動勢的測量值小于真實值,由于電壓表的分流,導(dǎo)致測得的內(nèi)阻偏小。2.(14分)(2024·福州市高二期末)彭老師從廢舊收音機上拆下電阻、電容、電池,以便再利用,在這些材料中選取兩個待測元件,一是電阻R0,二是常用的鋰電池(電動勢E標(biāo)稱值為3.7 V)。實驗室里還準(zhǔn)備了如下實驗器材:A.電壓表V(量程3 V,15 V,內(nèi)阻約為幾千歐)B.電流表A(量程0.6 A,電阻RA=2 Ω)C.電阻箱R(0~99.9 Ω,最小分度值0.1 Ω)D.滑動變阻器(阻值最大為20 Ω)E.開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干(1)(6分)為了測定電阻的阻值,小組的一位成員設(shè)計了如圖(a)所示的電路原理圖并選取了電壓表合適的量程(電源用待測的鋰電池),當(dāng)電流表示數(shù)為0.40 A時,電壓表示數(shù)如圖(b)所示,讀數(shù)為 V,由此可求得R0= Ω。 (2)(8分)實驗操作過程中,電流表A不小心損壞了。彭老師就用余下的器材設(shè)計了如圖(c)所示的電路測量鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r。多次改變電阻R,讀出電壓U,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出 - 圖像,如圖(d),由圖求得縱軸截距為a,圖像斜率為k,電阻R0已知,則電源電動勢E= ,電池內(nèi)阻r= 。(均只能用題目中給定的字母表示) 答案 (1)2.80 5 (2) -R0解析 (1)為減小誤差,電壓表量程選3 V,故最小分度為0.1 V,故最終讀數(shù)為2.80 V。由歐姆定律可知R0=-RA= Ω=5 Ω(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律可知U=R整理得=+·則有=a,=k可解得E=,r=-R0。3.(15分)(2025·滄州市高二期中)某同學(xué)利用兩個量程為0~3 V的電壓表、一個R0=5 Ω的定值電阻和一個滑動變阻器R測定兩節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻,使用的器材還有開關(guān)一個、導(dǎo)線若干,實驗原理如甲所示。(1)(3分)若滑動變阻器R有R1(0~10 Ω,允許最大電流為1 A)和R2(0~100 Ω,允許最大電流為0.6 A)供選擇,則實驗中滑動變阻器應(yīng)該選擇 (選填“R1”或“R2”)。 (2)(3分)按照圖甲,完成圖乙中的實物連線。(3)(6分)按照圖甲接通開關(guān)S,多次改變滑動變阻器R,同時讀出對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U1和U2,并作記錄,畫出U1-U2關(guān)系圖線,如圖丙所示,圖線與橫軸的截距為a,與縱軸的截距為b,則根據(jù)圖線可求得電源的電動勢E= ,內(nèi)阻r= (均用a、b和R0表示)。 (4)(3分)實驗中由于電壓表 分流(選填“V1”“V2”或“V1和V2”)。使測量的電動勢E和內(nèi)阻r都偏小。 答案 (1)R1 (2)見解析圖 (3)b (4)V1和V2解析 (1)兩節(jié)干電池的電動勢約為3 V,電壓表V2的量程除以定值電阻阻值得最大電流為0.6 A,電路的最小電阻約為5 Ω,為方便實驗操作,同時為了減小電壓表V1的分流,滑動變阻器應(yīng)選0~10 Ω的R1。(2)按照題圖甲,實物連線如圖所示。(3)根據(jù)電路圖和閉合電路歐姆定律可得E=U1+r整理可得U1=E-U2可知縱坐標(biāo)的截距和圖像的斜率絕對值分別為b=E,=可得E=b,r=(4)通過電源內(nèi)阻的干路電流真實值為I=++故I>即V1和V2的分流都會引起誤差。4.(17分)(2025·泰州市高二階段練習(xí))某實驗小組欲測定一硅光電池的電動勢和內(nèi)電阻,可供選擇的實驗器材如下:待測硅光電池E(電動勢約為1.3 V, 內(nèi)阻約為100 Ω);直流電流表A1(量程0~12 mA, 內(nèi)阻為50 Ω);直流電流表A2(量程0~24 mA, 內(nèi)阻為5 Ω);電壓表V1(量程0~3 V, 內(nèi)阻約為3 kΩ);電壓表V2(量程0~1.5 V, 內(nèi)阻約為1.5 kΩ);滑動變阻器R1(最大電阻200 Ω, 額定電流0.1 A);滑動變阻器R2(最大電阻20 Ω, 額定電流1 A);開關(guān)S、導(dǎo)線若干。(1)(6分)為了完成上述實驗,電流表選 ,滑動變阻器選 (選填所給器材的符號)。 (2)(3分)請在圖甲虛線框中將實驗電路圖補充完整。(3)(4分)該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù),描點繪出了如圖乙所示的U-I圖像。則該硅光電池的內(nèi)阻為 Ω。 (4)(4分)已知某非線性元件的伏安特性曲線如圖丙所示, 將該元件與所測硅光電池組成閉合回路, 則該電池的效率為 %(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 答案 (1)A1 R1 (2)見解析圖 (3)100 (4)25解析 (1)由于電路中的最大電流為Im==13 mA綜合考慮電路實際情況,電流表選擇A1即可,該實驗電路為限流式接法,為了保護電路,需要選用最大阻值較大的滑動變阻器R1。(2)根據(jù)上面的分析, 補充完整后電路如圖。(3)題圖乙中, 縱軸截距為該硅光電池的電動勢, 即E=1.20 V圖線斜率的絕對值表示硅光電池的內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和,即r+RA1=|k|=150 Ω整理,可得r=100 Ω(4)在題圖丙中畫出閉合回路的U-I曲線,找到交點為坐標(biāo)為(6.00 mA, 0.30 V),則η=×100%=×100%=25%5.(15分)(2024·鹽城市高二期末)兩組同學(xué)分別測量同一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r(E約為1.5 V,r約為1 Ω)。(1)(9分)第一組采用圖甲所示電路。①為使電表讀數(shù)連續(xù)變化,在電路a、b兩點間接入的器件是 。 A.定值電阻B.電阻箱C.滑動變阻器②選擇合適的實驗器材后,他們記錄多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,并在圖乙中畫出了U-I圖像,則干電池的電動勢E= V(保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻r= Ω(保留兩位有效數(shù)字)。 (2)(6分)第二組設(shè)計如圖丙所示電路。①改變電阻箱接入電路中的電阻,記錄多組電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R,畫出-R圖像。若圖像斜率為k,縱截距為b,則干電池內(nèi)阻r= (用k、b表示)。 ②他們發(fā)現(xiàn)電動勢的測量值與第一組的結(jié)果非常接近,但是內(nèi)阻的測量值與第一組有明顯偏差。重復(fù)實驗,結(jié)果依然如此。下列分析正確的是 。 A.第二組內(nèi)阻的測量結(jié)果小于第一組的測量結(jié)果B.第二組內(nèi)阻的測量結(jié)果大于第一組的測量結(jié)果C.造成明顯偏差的原因是電流表內(nèi)阻不能近似為零D.造成明顯偏差的原因是電流表讀數(shù)時眼睛沒有正對表盤,使讀數(shù)有時偏大,有時偏小答案 (1)①C ②1.48 0.80 (2)①?、贐C解析 (1)①定值電阻不能調(diào)節(jié),因此不能使電表讀數(shù)連續(xù)變化,故A錯誤;調(diào)節(jié)電阻箱雖然能夠使電表示數(shù)變化,但由于電阻箱的阻值不連續(xù),因此不能使電表讀數(shù)連續(xù)變化,故B錯誤;調(diào)節(jié)滑動變阻器可以使電表讀數(shù)連續(xù)變化,故C正確。②根據(jù)實驗原理可得E=U-Ir變式可得U=-Ir+E對照圖像可知,圖線與縱軸的截距表示電源的電動勢,圖線斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻,則可得E=1.48 V,r= Ω=0.80 Ω(2)①根據(jù)實驗電路圖,由閉合電路的歐姆定律有E=I(R+r)變式可得=R+根據(jù)題意可得=k,=b解得E=,r=②在第一組實驗中,電源內(nèi)阻的測量值實際等于電源內(nèi)阻與電壓表內(nèi)阻并聯(lián)后的等效電阻,即測量值小于真實值,而在第二組實驗中,考慮到電流表的內(nèi)阻,則應(yīng)有E=I(R+r+RA)即測量值等于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和,測量值大于真實值,因此可知第二組內(nèi)阻的測量結(jié)果大于第一組的測量結(jié)果,故A錯誤,B正確;根據(jù)以上分析可知,第二組內(nèi)阻測量值大于第一組內(nèi)阻測量值,而第二組中內(nèi)阻偏大的原因即為測量值等于內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和,顯然造成明顯偏差的原因是電流表內(nèi)阻不能近似為零,故C正確;電流表讀數(shù)時眼睛沒有正對表盤,使讀數(shù)有時偏大,有時偏小,這屬于偶然誤差,并不造成系統(tǒng)性的影響,而造成明顯偏差的原因是系統(tǒng)誤差,故D錯誤。6.(18分)(2021·湖南卷)某實驗小組需測定電池的電動勢和內(nèi)阻,器材有:一節(jié)待測電池、一個單刀雙擲開關(guān)、一個定值電阻(阻值為R0)、一個電流表(內(nèi)阻為RA)、一根均勻電阻絲(電阻絲總阻值大于R0,并配有可在電阻絲上移動的金屬夾)、導(dǎo)線若干。由于缺少刻度尺,無法測量電阻絲長度,但發(fā)現(xiàn)桌上有一個圓形時鐘表盤。某同學(xué)提出將電阻絲繞在該表盤上,利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。主要實驗步驟如下:(1)將器材如圖(a)連接;(2)(4分)開關(guān)閉合前,金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的 端(填“a”或“b”); (3)改變金屬夾的位置,閉合開關(guān),記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的圓心角θ和電流表示數(shù)I,得到多組數(shù)據(jù);(4)(8分)整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點繪圖,所得圖像如圖(b)所示,圖線斜率為k,與縱軸截距為d,設(shè)單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值為r0,該電池電動勢和內(nèi)阻可表示為E= ,r= ??;(用R0、RA、k、d、r0表示) (5)(6分)為進一步確定結(jié)果,還需要測量單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值r0。利用現(xiàn)有器材設(shè)計實驗,在圖(c)方框中畫出實驗電路圖(電阻絲用滑動變阻器符號表示);(6)利用測出的r0,可得該電池的電動勢和內(nèi)阻。答案 (2)b (4) -R0-RA(5)見解析圖解析 (2)開關(guān)閉合前,為了保護電路中的元件,應(yīng)將電阻絲的最大阻值接入電路,根據(jù)電阻定律R=ρ可知電阻絲接入越長,接入電阻越大,金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的b端。(4)設(shè)圓心角為θ時,電阻絲接入電路中的電阻為θr0,根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+Ir,可知E=I(RA+R0+θr0)+Ir整理得=θ+結(jié)合-θ圖像的斜率和縱截距有=k,=d解得E=r=-R0-RA(5)實驗器材中有定值電阻R0和單刀雙擲開關(guān),考慮使用等效法測量電阻絲電阻,如圖原理的簡單說明:①將開關(guān)置于R0位置,讀出電流表示數(shù)I0;②將開關(guān)置于電阻絲處,調(diào)節(jié)電阻絲對應(yīng)的圓心角,直到電流表示數(shù)為I0,讀出此時的圓心角θ;③此時θr0=R0,即可求得r0的數(shù)值。 展開更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫