实验：测定电池的电动势和内阻题库 - 考试题库

【简答题】

[1/599]I．教师为每位同学准备了铁架台、铁夹、电键、复写纸、纸带、刻度尺、电磁打点计时器、密度不同的重物和导线若干．为了完成“验证机械能守恒定律”的实验，你还...

参考答案：

I、（1）使用电磁打点计时器时，必须提供低压交流电源才能工作，故还必须领取低压交流电源．正确安装实验装置后，在释放纸带之前，应把重物提高到靠近打点计时器处，否则释放重物后，纸带开始一段空白，造成需要测量的点不够，纸带也浪费．
B到E的距离即等于重物下落的高度h，由题得，h=37.63cm-23.23cm=14.14cm=0.1414m．重物由B点运动到E点重力势能的减少量为△E_P=mgh=0.2×9.8×0.1414J≈0.278J．
用AC间的平均速度代替B点的瞬时速度，则得 vB=

AC

2T

，用DF间的平均速度代替E点的瞬时速度，得，v_E=

DF

2T

=

0.4320-0.3245

2×0.02

=2.69m/s，则得动能的增加量为△E_k=

1

2

m

v

2E

-

1

2

m

v

2B

，代入解得，△E_k=0.277J．
通过乙纸带的数据计算可知：其对应的重物在运动过程中，重力势能的减少量比动能的增加量大得多，不符合实验要求的阻力远小于重力的条件．出现这种情况的原因可能有：选择的重物密度太小；打点计时器的安装及实验过程中没有考虑去除阻力的影响．
II．
（1）设计出用伏安法测定干电池的电动势和内阻如右图，连接实物图如下图．

（2）作出U-I图象如图，由图象读出纵轴的截距U=1.52V，则电动势E=U=1.52V，斜率的大小等于内阻，则r=

△U

△I

=

1.52-1.07

0.5

Ω=0.90Ω

（3）能．若上图中所给的电流表已被损坏，可以采用电阻箱与电压表配合进行测量，选择图中电池、电键、电压表和电阻箱等实验器材．电路图如右所示．
故答案为：
Ⅰ低压交流电源；靠近打点计时器；0.278J，0.277J．乙同学不符实验要求．
Ⅱ（1）连接实物如图．
（2）作出图象如图，干电池的电动势和内阻分别为1.52V和0.90Ω．
（3）能．选择图中电池、电键、电压表和电阻箱等实验器材．电路图如图所示．

参考解析：

AC2T

【简答题】

[2/599]蓄电池的电动势是2V，说明电池内非静电力每移动1C的电荷做功______，其电势能______（填“增加”或“减小”），是______能转化为____...

参考答案：

蓄电池的电动势是2V，根据电源的电动势定义式E=

W

q

分析可知，电池内非静电力每移动1C的电荷做功W=qE=1×2J=2J．蓄电池内非静电力对自由电荷做功，将化学能转化为自由电荷的电势能，即增加的电势能是由化学能转化的．
故答案为：2J，增加，化学，电能

参考解析：

Wq

【简答题】

[3/599]在测定一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2Ω）的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A 电压表量程为15V，B ...

参考答案：

电源的电动势只有1.5V，而题目中只有3V和15V两种电压表，为了测量的准确，应选取A电压表；因电源电动势较小，故滑动变阻器若选E．
故答案为：电压表选B，A量程大误差大；变阻器应该选 A，这是因为B阻值太大，不便于调节．

参考解析：

无

【简答题】

[4/599]图甲为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b为黑箱的两个输出端．【图片】（1）为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：①用多用电表的电阻档测量a...

参考答案：

（1）多用电表不能用电阻挡直接测含源电路的电阻，用多用电表的电流档测量a、b间可能会造成短路．
用多用电表的电压档测量a、b间的输出电压是可以的，故选②
（2）由U-I图可知，

魔方格

电源的电动势E=1.45V
路端电压为1V时，电流为0.6A，则由闭合电路欧姆定律可知：r=

E-U

I

=0.75Ω
（3）该实验的系统误差主要是由电压表的分流，导致电流表测量的电流小于通过电源的真实电流；
利用等效电源分析，即可将电压表等效为电源内阻，测实验中测出的电动势应为等效电阻输出的电压，
由图可知，输出电压小于电源的电动势；故可知电动势的测量值小于真实值；测实验中测出的内阻应为实际电源内阻和电压表内阻并联的等效电阻，
所以测得的内阻与实际值相比偏小．
故答案为：（1）②
（2）1.45，0.75
（3）偏小，偏小

参考解析：

无

【简答题】

[5/599]某同学采用如下图甲所示的电路测定电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约2Ω，电压表（0～3V　约3kΩ），电流表（0～0.6A　约...

参考答案：

（1）电路中最大电流I=

E

r

=

1.5V

2Ω

=0.75A，R₂的额定电流小于0.75A，同时R₂阻值远大于电源内阻r，不便于调节，所以变阻器选用R₁．
魔方格

（2）对照电路图，按电流方向连接电路，如图所示．
（3）由闭合电路欧姆定律U=E-Ir得知，当I=0时，U=E，U-I图象斜率的绝对值等于电源的内阻，则将图线延长，交于纵轴，纵截距即为电动势E=1.48V
r=

△U

△I

=

1.48-0.8

0.36

Ω =1.88Ω．
故答案为：
（1）R₁；（2）连线如图；（3）1.48，1.88

参考解析：

Er

【简答题】

[6/599]在用伏安法测量一节干电池的电动势E和内电阻r的实验中，实验电路如图1所示，实验室备有下列器材：【图片】A．电流表（0～3A，内阻约0.025Ω）B．...

参考答案：

（1）由图3所示可知，实验时所测最大电流约为0.6A，则电流表选B，一节干电池的电动势约为1.5V，电压表应选C．
（2）伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，由于电源内阻较小，相对于电源来说，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示．
（3）根据坐标系内描出的点作出电源的U-I图象如图所示；由图象可知，图象与纵轴的交点坐标值是1.47，则电源电动势E=1.47V，电源内阻r=

△U

△I

=

1.47-1.0

0.9

≈0.52Ω．
（4）合上开关，电流表和电压表的指针均发生偏转，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑片滑至接近B端时电压表的示数急剧变小，这是由于选用的滑动变阻器阻值太大造成的．

故答案为：（1）B；C；（2）电路图如图所示；（3）图象如图所示；1.47；0.52；（4）选用的滑动变阻器阻值太大．

参考解析：

无

【简答题】

[7/599]按图1所示的电路测量两节干电池串联组成电池组的电动势E和内阻r，其中R为电阻箱，R0为定值电阻，干电池的工作电流不宜超过0.5A．实验室提供的器材如下...

参考答案：

①两节干电池的电动势是3V，干电池的工作电流不宜超过0.5A．
所以电路总电阻不小于6Ω，电路总电阻太大，电路电流很小，读数误差较大，因此保护电阻R₀应选用A．
②根据电路图连接实物电路图，把电源、开关、电阻箱、电流表、保护电阻组成串联电路，电路图如图所示．

③根据闭合电路欧姆定律E=I（R+r）变形，得到R与

1

I

的关系式，R=E•

1

I

-r-R₀．
根据数学知识得知，R-

1

I

图象的斜率等于电源的电动势E，纵轴截距的绝对值等于电源的内阻r与定值电阻的和．
则由图象得到斜率为k≈3，则电源的电动势 E=k=3V，
纵截距的绝对值为b=6Ω，则内阻r=b-R₀=6Ω-5Ω=1Ω；
按照此实验方法，电动势的测量值与真实值相比相等，
没有考虑电流表的内阻，即实际内阻r=b-R₀-R_A，所以内电阻的测量值与真实值相比偏大．
故答案为：①A
②连接如图所示．
③3，1，相等，偏大

参考解析：

无

【简答题】

[8/599]某同学利用图a所示电路来测量一节干电池的电动势和内电阻，根据实验数据绘得图b所示的U~I图线。（1）由该图线可求得这节干电池的电动势E＝_______...

参考答案：

（1）1.5，0.33

（2）（3）

参考解析：

无

【简答题】

[9/599]用DIS测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示，已知干电池允许的最大供电电流为0.5A．（1）实验时应选用下列哪种滑动变阻器A.1000Ω，0...

参考答案：

（1）由题意可知，干电池的内阻约为几欧，故为了易于调节，准确测量，滑动变阻器应选最大值较小的，故选C；（2）由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir；
即电动势与电流成一次函数关系，由数学知识可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势；图象的斜率表示内源内电阻；
故由图可知：电动势E=1.45V，r=

1.45-0.85

0.3

=2Ω
故答案为：C；2

参考解析：

1.45-0.850.3

【简答题】

[10/599]I、某同学在做测玻璃折射率的实验中，使用的是半圆形玻璃砖，P1、P2、P3、P4是按顺序插在软木板上的大头针，如图1所示．下述关于实验操作中的做法，正...

参考答案：

I、A、若入射光线从A点垂直射入玻璃砖，经过玻璃后方向不变，无法测量折射率，所以不能任意选取P₁、P₂连线的方向和入射点的位置．故A错误．
B、如果入射点A恰在玻璃砖圆心处，出射光线就在过AP₃连线上，可以不用第四根大头针P₄．故B正确．
C、测量时，可以用P₁、P₂连线作为入射光线，也可以用P₄、P₃连线作为入射光线．故C正确．
D、P₁、P₂间距和P₃、P₄间距较大时，相同的偏转距离引起的角度误差会小些，因此为减小误差，P₁、P₂间距和P₃、P₄间距应适当大一些．故D正确．
故选BCD
II、（1）一节干电池的电动势约为1.5V，电压表量程0～2V即可，即电压表选B．根据伏阻法测量原理，要测出电阻的值，所以要选用电阻箱，所以电阻箱或滑动变阻器应选择D．
（2）电路图如图所示．

魔方格