資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
預(yù)習(xí)銜接.夯實(shí)基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量
一．選擇題（共4小題）
1．（2021秋 門頭溝區(qū)期末）系統(tǒng)誤差是由于實(shí)驗(yàn)原理等原因而產(chǎn)生的誤差，它的數(shù)值總是向某一個(gè)方向偏離真實(shí)值。在“測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中由于電表的內(nèi)阻所產(chǎn)生的誤差即為系統(tǒng)誤差。關(guān)于該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因以及影響，以下正確的是（　　）
A．電流表分壓；測得的電源電動(dòng)勢偏小，內(nèi)阻偏小
B．電流表分壓；測得的電源電動(dòng)勢偏大，內(nèi)阻偏大
C．電壓表分流；測得的電源電動(dòng)勢偏小，內(nèi)阻偏小
D．電壓表分流；測得的電源電動(dòng)勢偏大，內(nèi)阻偏大
2．（2024春 建鄴區(qū)校級期末）甲、乙兩電路圖分別是滑動(dòng)變阻器的兩種連接方式，丙丁兩電路圖分別為兩種電壓電流表連接方式。下列說法正確的是（　　）
A．甲、乙兩圖中待測電阻的電壓可調(diào)節(jié)范圍一樣
B．在閉合開關(guān)前，甲、乙兩圖中滑片P都應(yīng)置于b端
C．若采用丙圖，誤差是由電壓表分流引起的
D．若采用丁圖，電阻的測量值大于真實(shí)值
3．（2024秋 黃浦區(qū)校級期末）某同學(xué)利用如圖所示的電路測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，在是否可忽略電流表內(nèi)阻這種情況下，以電阻箱讀數(shù)R為橫坐標(biāo)，電流表讀數(shù)的倒數(shù)為縱坐標(biāo)。如圖中實(shí)線代表電流表內(nèi)阻可忽略的情況，虛線代表電流表內(nèi)阻不可忽略的情況，這四幅圖中，能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2024秋 昌平區(qū)期末）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路測量某電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，其中R為電阻箱。在圖中，實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖得到的圖線；虛線是在忽略電表內(nèi)阻影響的理想情況下，該電源的路端電壓U隨電流I變化的圖線，其中正確的是（　　）
A． B．
C． D．
二．多選題（共3小題）
（多選）5．（2024秋 臨沂期末）新能源汽車已經(jīng)普遍走進(jìn)了我們的生活，某品牌汽車電池采用的是“刀片電池”技術(shù)。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室測量一塊電池電芯的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。為了能較準(zhǔn)確地測量，該小組利用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，單刀雙擲開關(guān)S2先后與1、2連接，調(diào)節(jié)R阻值，得到多組電壓和電流的數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)繪制了A、B兩條U﹣I圖線，如圖乙所示。則（　　）
A．僅利用S2接2時(shí)的數(shù)據(jù)，所得內(nèi)阻測量值小于真實(shí)值
B．圖線B是利用單刀雙擲開關(guān)S2接1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的
C．綜合A、B兩條圖線，可以排除兩電表內(nèi)阻的影響，得到此電芯的內(nèi)阻
D．綜合A、B兩條圖線，可以排除兩電表內(nèi)阻的影響，得到此電芯的內(nèi)阻
（多選）6．（2024秋 東莞市期末）某實(shí)驗(yàn)小組通過圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，根據(jù)電壓表和電流表測得的數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的U﹣I圖像，以下結(jié)論正確的是（　　）
A．干電池內(nèi)阻的測量值為1.50Ω
B．實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差來源于電流表分壓
C．電流的測量值比通過電源的電流偏小
D．干電池內(nèi)阻的測量值比真實(shí)值偏大
（多選）7．（2024秋 鎮(zhèn)海區(qū)校級期末）如圖所示，是測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的兩種常用方法，由于電流表和電壓表都不是理想電表，所以測量結(jié)果有系統(tǒng)誤差。下列分析正確的是（　　）
A．采用圖1的方法，引入系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流作用；采用圖2的方法，引入系統(tǒng)誤差的原因是電流表的分壓作用
B．圖3是用“圖1”電路處理的結(jié)果，其中圖線②表示測量圖線，圖線①表示真實(shí)圖線
C．圖4是用圖2電路處理的結(jié)果，其中圖線③表示測量圖線，圖線④表示真實(shí)圖線
D．圖3和圖4結(jié)合處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不能消除因電表不理想而引起的系統(tǒng)誤差
三．填空題（共4小題）
8．（2024秋 揭西縣期末）用圖甲所示電路測量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．蓄電池的電動(dòng)勢約為2V，內(nèi)電阻很小．除蓄電池，開關(guān)，導(dǎo)線外可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：
A．電壓表V（量程0﹣3V）
B．電流表A1（量程0﹣0.6A）
C．電流表A2（量程0﹣3A）
D．定值電阻R0（阻值4Ω，額定功率4W）
E．滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0﹣20Ω，額定電流1A）
（1）電流表應(yīng)選 　 　；（填字母代號）
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U﹣I圖象（圖乙所示），則蓄電池的電動(dòng)勢E＝　 　V，內(nèi)阻r＝　 　Ω；
（3）定值電阻R0在電路中的作用是 　 　（只要求寫一點(diǎn)）．
9．（2024秋 楊浦區(qū)校級期末）為了研究某種化學(xué)電源的性能，設(shè)計(jì)如圖所示電路，閉合所有開關(guān)，并改變滑動(dòng)變阻器阻值，觀察電壓表V1、V2示數(shù)的變化，得到如下數(shù)據(jù)：某一次的測量電壓表的讀數(shù)分別為U1＝0.1V，U2＝1.4V。改變滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭，向右滑動(dòng)一段距離，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)變?yōu)?.50A，電壓表V1讀數(shù)變化了0.4V，由上面數(shù)據(jù)可求：該電源電動(dòng)勢E＝　 　V；電源的內(nèi)阻為r＝　 　Ω。
10．（2024秋 津南區(qū)校級期末）某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖3所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R0起保護(hù)作用。
①按正確的器材連接好實(shí)驗(yàn)電路后，接通開關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器的阻值R，讀出對應(yīng)的電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U，并作記錄。某同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖4中畫出了U﹣I圖線．根據(jù)圖線得到被測電池的電動(dòng)勢E＝　 　V，內(nèi)電阻r＝　 　Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
②引起該實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因是 　 　。
A．由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流大
B．由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電壓大
C．由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流小
D．由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電壓小
11．（2015春 德州校級期末）某同學(xué)在用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，串聯(lián)了一只2.5Ω的保護(hù)電阻R0，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示．
（1）連好電路后，當(dāng)該同學(xué)閉合電鍵，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0．檢查各接線柱均未接錯(cuò)，接觸良好且未發(fā)生短路；他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時(shí)，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時(shí)，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是 　 　．
（2）按電路原理圖1及用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接c、d時(shí)的實(shí)物電路圖2以畫線代導(dǎo)線連接起來．
（3）排除故障后，該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測定下列數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)在下面坐標(biāo)圖3中畫出U﹣I圖，由圖知：電池的電動(dòng)勢為 　 　V，內(nèi)阻為 　 　Ω．
I/U 0.10 0.17 0.23 0.30
U/V 1.20 1.00 0.80 0.60
四．解答題（共4小題）
12．（2024春 閬中市校級期末）某學(xué)習(xí)小組測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，并測量某樣品管中污水（含有大量正、負(fù)離子）的電導(dǎo)率σ（電導(dǎo)率σ為電阻率的ρ倒數(shù)）。該樣品管由絕緣材料制成，粗細(xì)均勻且左右兩端封閉，在左右兩個(gè)內(nèi)側(cè)面上固定有正對的導(dǎo)線連接，左右兩側(cè)面厚度不計(jì)，如圖1所示。
（1）測得該樣品管的長度為L，用20分度的游游標(biāo)尺標(biāo)卡尺測量該樣品管的內(nèi)徑D，示數(shù)如圖2所示，則D＝　 　cm。
（2）用圖3所示電路（電流表為理想電表），測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，并測量該樣品管中污水的電阻Rx。
①閉合開關(guān)S2和S1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記下電阻箱接入電路的阻值R與相應(yīng)的電流表示數(shù)I，并繪制圖像，得到圖線Ⅰ，如圖4所示。
②斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記下電阻箱接入電路的阻值R與相應(yīng)的電流表示數(shù)I，并繪制圖像，得到圖線Ⅱ，如圖4所示。
③由圖像可得，該電源的電動(dòng)勢E＝　 　，內(nèi)阻r＝　 　；該樣品管中污水的電阻Rx＝　 　。（用a，b，c、d表示）
（3）該樣品管中污水的電導(dǎo)率σ＝　 　（用L，D，a，b，c，d表示）。
13．（2024秋 房山區(qū)期末）如圖1所示，用電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r的電源，向滑動(dòng)變阻器R供電。改變變阻器R的阻值，路端電壓U與電流I均隨之變化。
（1）以路端電壓U為縱坐標(biāo)，電流I為橫坐標(biāo)，在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U﹣I圖像的示意圖，并說明U﹣I圖像與兩坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義。
（2）隨著變阻器阻值R的變化，電路中的電流I也發(fā)生變化，請寫出電源輸出功率P出隨電流I的表達(dá)式，并在圖3中畫出P出﹣I圖像。
（3）通過電源電動(dòng)勢定義式，結(jié)合能量守恒定律證明：電源電動(dòng)勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。
14．（2024春 唐山期末）用電壓表和電流表測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，有如圖甲、乙所示的兩種電路，測得多組數(shù)據(jù)，把它們標(biāo)在丙圖的坐標(biāo)紙上，并作出路端電壓U與干路電流I間的關(guān)系（U﹣I）圖像。
（1）由丙圖的圖像可知，電源的電動(dòng)勢E＝　 　V，內(nèi)電阻r＝　 　Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（2）如果丙圖是采用乙圖所示的電路進(jìn)行測量并作出的圖像，所得的電源電動(dòng)勢E的測量值 　 　（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。
（3）如果做實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室沒有合適量程的電表，需要進(jìn)行改裝，以下電表改裝正確的是 　 　。
A．將一個(gè)量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，串一個(gè)280Ω的電阻可以改裝為量程為3V的電壓表
B．將一個(gè)量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，并一個(gè)1Ω的電阻可以改裝為量程為0.6A的電流表
C．將一個(gè)量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，并一個(gè)300Ω的電阻可以改裝為量程為3V的電壓表
D．將一個(gè)量程為3V、內(nèi)阻為2kΩ的電壓表，串一個(gè)8kΩ的電阻可以改裝為量程為10V的電壓表
15．（2024秋 青浦區(qū)期末）甲、乙、丙三位同學(xué)協(xié)作測定某電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。他們設(shè)計(jì)的電路原理如圖1，其中R為電阻箱，R0為保護(hù)電阻，阻值R0＝5.0Ω，電流表A的內(nèi)阻不計(jì)。他們改變R的阻值，記下多組R和電流表示數(shù)I。
甲同學(xué)以IR作縱坐標(biāo)，以I作橫坐標(biāo)作圖處理數(shù)據(jù)；乙同學(xué)以I（R+R0）為縱坐標(biāo)，以I為橫坐標(biāo)處理數(shù)據(jù)，他們在同一張坐標(biāo)紙上畫出的圖如圖2所示
（1）由圖2可知，甲同學(xué)繪制的是圖線 　 　（填“a”或“b”），由該圖線得到的電源電動(dòng)勢為 　 　V，內(nèi)阻為 　 　Ω。
（2）丙同學(xué)打算以縱坐標(biāo)，以R作橫坐標(biāo)，請根據(jù)（1）中計(jì)算的結(jié)果將丙所作圖線在圖3中畫出。
（3）分析可知，在圖1所示電路中，當(dāng)電阻箱的阻值R＝　 　Ω時(shí)，電阻箱消耗的電功率最大。
預(yù)習(xí)銜接.夯實(shí)基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量
參考答案與試題解析
一．選擇題（共4小題）
1．（2021秋 門頭溝區(qū)期末）系統(tǒng)誤差是由于實(shí)驗(yàn)原理等原因而產(chǎn)生的誤差，它的數(shù)值總是向某一個(gè)方向偏離真實(shí)值。在“測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中由于電表的內(nèi)阻所產(chǎn)生的誤差即為系統(tǒng)誤差。關(guān)于該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因以及影響，以下正確的是（　　）
A．電流表分壓；測得的電源電動(dòng)勢偏小，內(nèi)阻偏小
B．電流表分壓；測得的電源電動(dòng)勢偏大，內(nèi)阻偏大
C．電壓表分流；測得的電源電動(dòng)勢偏小，內(nèi)阻偏小
D．電壓表分流；測得的電源電動(dòng)勢偏大，內(nèi)阻偏大
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
【專題】實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)探究題；定量思想；推理法；恒定電流專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】C
【分析】分析圖示電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)誤差來源分析實(shí)驗(yàn)誤差。
【解答】解：由圖示電路圖可知，相對于電源來說電流表采用外接法，由于電壓表的分流作用，
電流測量值小于真實(shí)值，實(shí)驗(yàn)誤差是由電壓表分流造成的，當(dāng)外電路短路時(shí)電流的測量值等于真實(shí)值，U﹣I圖象如圖所示
U﹣I圖線的縱軸截距等于電源電動(dòng)勢，圖線斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻，
由圖示圖象可知，電源電動(dòng)勢的測量值小于真實(shí)值，內(nèi)阻測量值小于真實(shí)值，故ABD錯(cuò)誤，C正確。
故選：C。
【點(diǎn)評】本題考查了實(shí)驗(yàn)誤差分析，理解實(shí)驗(yàn)原理、分析清楚圖示電路圖是解題的前提，要掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。
2．（2024春 建鄴區(qū)校級期末）甲、乙兩電路圖分別是滑動(dòng)變阻器的兩種連接方式，丙丁兩電路圖分別為兩種電壓電流表連接方式。下列說法正確的是（　　）
A．甲、乙兩圖中待測電阻的電壓可調(diào)節(jié)范圍一樣
B．在閉合開關(guān)前，甲、乙兩圖中滑片P都應(yīng)置于b端
C．若采用丙圖，誤差是由電壓表分流引起的
D．若采用丁圖，電阻的測量值大于真實(shí)值
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；分析綜合能力．
【答案】B
【分析】甲圖是滑動(dòng)變阻器的限流式接法，乙圖是滑動(dòng)變阻器的分壓式接法，根據(jù)兩種電路調(diào)壓方式不同和電路安全分析；
根據(jù)歐姆定律分析兩種測量電路進(jìn)行誤差分析。
【解答】解：A、圖甲中滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，滑片滑到b時(shí)，待測電阻兩端的電壓最小，但無法調(diào)節(jié)到零；
圖乙中滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，滑片滑到b時(shí)，待測電阻兩端的電壓為0，所以甲、乙兩圖中待測電阻的電壓可調(diào)節(jié)范圍不一樣，故A錯(cuò)誤；
B、在閉合開關(guān)前，為了保護(hù)待測電阻的安全，甲圖中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該全部接入電路，滑片P都應(yīng)置于b端，乙圖中Rx兩端的電壓應(yīng)該從零開始變化，滑片P都也應(yīng)置于b端，故B正確；
C、若采用丙圖，電流表采用內(nèi)接法，誤差是由電流表分壓引起的，故C錯(cuò)誤；
D、若采用丁圖，電流表采用外接法，誤差是由電壓表分流引起的，電流的測量值大于真實(shí)值，根據(jù)可知電阻的測量值小于真實(shí)值，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【點(diǎn)評】本題考查了控制電路中滑動(dòng)變阻器的兩種連接方式和測量電路中電流表的內(nèi)外接法問題，這是重要的考點(diǎn)，需要學(xué)生熟練掌握。
3．（2024秋 黃浦區(qū)校級期末）某同學(xué)利用如圖所示的電路測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，在是否可忽略電流表內(nèi)阻這種情況下，以電阻箱讀數(shù)R為橫坐標(biāo)，電流表讀數(shù)的倒數(shù)為縱坐標(biāo)。如圖中實(shí)線代表電流表內(nèi)阻可忽略的情況，虛線代表電流表內(nèi)阻不可忽略的情況，這四幅圖中，能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是（　　）
A． B．
C． D．
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
【專題】比較思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】B
【分析】根據(jù)閉合電路歐姆定律，分別推導(dǎo)出不考慮電流表的內(nèi)阻和考慮電流表的內(nèi)阻時(shí)圖像的表達(dá)式，通過圖像斜率與縱截距的關(guān)系解答。
【解答】解：若不考慮電流表的內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
E＝I（R+r）
可得：
若考慮電流表的內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
E＝I（R+r+RA）
可得：
兩種情況的圖像斜率相同，而縱截距不同，電流表內(nèi)阻不可忽略時(shí)縱截矩大，故虛線在實(shí)線的上方。故ACD錯(cuò)誤，B正確。
故選：B。
【點(diǎn)評】本題考查了測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差問題。此實(shí)驗(yàn)采用的是“安阻法”，由解答的結(jié)論可知是否忽略電流表的內(nèi)阻對電動(dòng)勢的測量無影響，對內(nèi)阻的測量有誤差，會(huì)使測量值偏大。
4．（2024秋 昌平區(qū)期末）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路測量某電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，其中R為電阻箱。在圖中，實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖得到的圖線；虛線是在忽略電表內(nèi)阻影響的理想情況下，該電源的路端電壓U隨電流I變化的圖線，其中正確的是（　　）
A． B．
C． D．
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】A
【分析】U﹣I圖線的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢，圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻，從而分析判斷。
【解答】解：當(dāng)不考慮電壓表內(nèi)阻影響時(shí)，則通過電源的電流為
I
當(dāng)考慮電壓表內(nèi)阻影響時(shí)，則通過電源的電流為
I'I
而當(dāng)電路短路時(shí)
I'＝I
圖像為A
故A正確，BCD錯(cuò)誤；
故選：A。
【點(diǎn)評】本題考查測定電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中要注意數(shù)據(jù)的處理時(shí)主要應(yīng)用了圖象法，要將公式與圖象聯(lián)系在一起理解。
二．多選題（共3小題）
（多選）5．（2024秋 臨沂期末）新能源汽車已經(jīng)普遍走進(jìn)了我們的生活，某品牌汽車電池采用的是“刀片電池”技術(shù)。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室測量一塊電池電芯的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。為了能較準(zhǔn)確地測量，該小組利用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，單刀雙擲開關(guān)S2先后與1、2連接，調(diào)節(jié)R阻值，得到多組電壓和電流的數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)繪制了A、B兩條U﹣I圖線，如圖乙所示。則（　　）
A．僅利用S2接2時(shí)的數(shù)據(jù)，所得內(nèi)阻測量值小于真實(shí)值
B．圖線B是利用單刀雙擲開關(guān)S2接1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的
C．綜合A、B兩條圖線，可以排除兩電表內(nèi)阻的影響，得到此電芯的內(nèi)阻
D．綜合A、B兩條圖線，可以排除兩電表內(nèi)阻的影響，得到此電芯的內(nèi)阻
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
【專題】定量思想；圖析法；恒定電流專題；分析綜合能力．
【答案】AC
【分析】熟悉電路構(gòu)造的分析，理解開關(guān)的位置對實(shí)驗(yàn)誤差的影響，結(jié)合圖像的物理意義和等效電源的概念分析出內(nèi)阻的測量值和真實(shí)值的大小關(guān)系；
根據(jù)題意分析出兩條圖線對應(yīng)的開關(guān)接法，利用圖像的物理意義得出電路中的電學(xué)物理量，結(jié)合歐姆定律得出電芯的內(nèi)阻。
【解答】解：AB、當(dāng)S2接1時(shí)，誤差在與電流表的分壓，所測內(nèi)阻等于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，所以內(nèi)阻測量值比真實(shí)值大；當(dāng)S2接2時(shí)，誤差在于電壓表的分流，所測內(nèi)阻等于電源與電壓表并聯(lián)的總電阻，所以內(nèi)阻測量值比真實(shí)值偏小。由于U﹣I圖線斜率的絕對值等于內(nèi)阻，即S2接1時(shí)的圖線陡一些，由圖可知圖線是A，單刀雙擲開關(guān)S2接2時(shí)圖線緩一些，由圖可判斷出圖線B，故A正確，B錯(cuò)誤；
CD、S2接1時(shí)，所測電動(dòng)勢為電流表與電源串聯(lián)后整體的等效電源的電動(dòng)勢，排除兩電表內(nèi)阻的影響，即S2接1時(shí)的電動(dòng)勢的測量值等于真實(shí)值，即E＝EA，由于S2接2時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，電壓表不分流，也就是說此時(shí)的電流的測量值與真實(shí)值相等，結(jié)合上述分析可知，電源的真實(shí)的U﹣I圖線是B圖線縱軸交點(diǎn)與A圖線橫軸交點(diǎn)的連線，可知，故C正確，D錯(cuò)誤；
故選：AC。
【點(diǎn)評】本題主要考查了電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量實(shí)驗(yàn)，解題的關(guān)鍵點(diǎn)是理解等效電源的解題思路，結(jié)合閉合電路歐姆定律和圖像的物理意義即可完成解答。
（多選）6．（2024秋 東莞市期末）某實(shí)驗(yàn)小組通過圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖測量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，根據(jù)電壓表和電流表測得的數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的U﹣I圖像，以下結(jié)論正確的是（　　）
A．干電池內(nèi)阻的測量值為1.50Ω
B．實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差來源于電流表分壓
C．電流的測量值比通過電源的電流偏小
D．干電池內(nèi)阻的測量值比真實(shí)值偏大
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】AC
【分析】根據(jù)圖甲所示電路圖應(yīng)用閉合電路的歐姆定律求出電池的電動(dòng)勢與內(nèi)阻，然后應(yīng)用閉合電路的歐姆定律分析答題。
【解答】解：A、由閉合電路的歐姆定律得U＝E﹣Ir，結(jié)合圖乙所示圖像可知，內(nèi)阻的測量值r＝|k|＝||Ω＝1.5Ω，故A正確；
BCD、由圖甲所示電路圖可知，由于電壓表的分流作用，電流的測量值小于流過電源的真實(shí)值，當(dāng)外電路短路時(shí)電流的測量值等于真實(shí)值，修正后的U﹣I圖像如圖所示
由圖示圖像可知，電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量值小于真實(shí)值，故C正確，BD錯(cuò)誤。
故選：AC。
【點(diǎn)評】本題考查閉合電路的歐姆定律的數(shù)據(jù)處理，要明確圖象的意義，同時(shí)注意縱坐標(biāo)是否從零開始的，不能想當(dāng)然的將橫坐標(biāo)的截距當(dāng)作短路電流。
（多選）7．（2024秋 鎮(zhèn)海區(qū)校級期末）如圖所示，是測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的兩種常用方法，由于電流表和電壓表都不是理想電表，所以測量結(jié)果有系統(tǒng)誤差。下列分析正確的是（　　）
A．采用圖1的方法，引入系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流作用；采用圖2的方法，引入系統(tǒng)誤差的原因是電流表的分壓作用
B．圖3是用“圖1”電路處理的結(jié)果，其中圖線②表示測量圖線，圖線①表示真實(shí)圖線
C．圖4是用圖2電路處理的結(jié)果，其中圖線③表示測量圖線，圖線④表示真實(shí)圖線
D．圖3和圖4結(jié)合處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不能消除因電表不理想而引起的系統(tǒng)誤差
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
【專題】實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)探究題；定性思想；實(shí)驗(yàn)分析法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】AB
【分析】分析兩電路，明確因電表內(nèi)阻不計(jì)而帶來的誤差情況；明確兩種接法中所對應(yīng)的極限情況，從而找出對應(yīng)的圖線，再根據(jù)測量值的誤差情況明確真實(shí)圖象和測量圖象。
【解答】解：A．由于電流表和電壓表都不是理想電表，則電壓表內(nèi)阻不是無窮大電流表存在內(nèi)阻，采用圖2的方法，由于電流表的分壓使電壓表讀數(shù)偏小，引入系統(tǒng)誤差的原因是電流表的分壓作用，采用圖1的方法，由于電壓表的分流使電流表的讀數(shù)偏小，引入系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流作用，故A正確；
B．采用圖1的方法，由于電壓表的分流使電流表讀數(shù)偏小，當(dāng)外電路短路時(shí)，電壓表分流為0，即圖1方法中測量圖線和真實(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)相同，則圖3是用“圖1”電路處理的結(jié)果，其中圖線②表示測量圖線，圖線①表示真實(shí)圖線，故B正確；
C．采用圖2的方法，由于電流表的分壓使電壓表讀數(shù)偏小，當(dāng)外電路斷路時(shí)，電流表的分壓為0，即圖2方法中測量圖線和真實(shí)圖線與縱軸交點(diǎn)相同，則圖4是用圖2電路處理的結(jié)果，其中圖線③表示真實(shí)圖線，圖線④表示測量圖線，故C錯(cuò)誤；
D．利用圖3中圖線與橫軸交點(diǎn)、圖4中圖線與縱軸交點(diǎn)，連接后可得出真實(shí)的圖線，消除因電表不理想而引起的系統(tǒng)誤差，故D錯(cuò)誤。
故選：AB。
【點(diǎn)評】本題考查測量電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)誤差分析，要注意明確誤差來自于電表內(nèi)阻；將電表視為能測量數(shù)值的電阻再利用閉合電路歐姆定律以及串并聯(lián)電路規(guī)律進(jìn)行分析即可求解；初學(xué)者難度稍大，要注意此類題型的訓(xùn)練。
三．填空題（共4小題）
8．（2024秋 揭西縣期末）用圖甲所示電路測量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻．蓄電池的電動(dòng)勢約為2V，內(nèi)電阻很小．除蓄電池，開關(guān)，導(dǎo)線外可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：
A．電壓表V（量程0﹣3V）
B．電流表A1（量程0﹣0.6A）
C．電流表A2（量程0﹣3A）
D．定值電阻R0（阻值4Ω，額定功率4W）
E．滑動(dòng)變阻器R（阻值范圍0﹣20Ω，額定電流1A）
（1）電流表應(yīng)選 　B　；（填字母代號）
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U﹣I圖象（圖乙所示），則蓄電池的電動(dòng)勢E＝　2.10　V，內(nèi)阻r＝　0.2　Ω；
（3）定值電阻R0在電路中的作用是 　保護(hù)電路　（只要求寫一點(diǎn)）．
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
【專題】實(shí)驗(yàn)題．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）根據(jù)電路最大電流選擇電流表．
（2）電源的U﹣I圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)是電源電動(dòng)勢，圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻．
（3）定值電阻在電路中可以保護(hù)電源，防止電源短路，還要增大內(nèi)電阻的測量值，減小誤差．
【解答】解：（1）電路最大電流約為：I0.5A，電流表應(yīng)選B；
（2）由圖乙所示圖象可知，電源電動(dòng)勢為2.10V，R0+r4.2Ω，電源內(nèi)阻為：r＝4.2Ω﹣4Ω＝0.2Ω；
（3）定值電阻在電路起到以下作用：a、保護(hù)電路；b、增大電源的等效內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表示數(shù)變化明顯，減小實(shí)驗(yàn)誤差．
故答案為：（1）B；（2）2.10，0.2；（3）保護(hù)電路．
【點(diǎn)評】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取、求電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻等問題，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選取原則，要會(huì)由電源的U﹣I圖象求電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻．
9．（2024秋 楊浦區(qū)校級期末）為了研究某種化學(xué)電源的性能，設(shè)計(jì)如圖所示電路，閉合所有開關(guān)，并改變滑動(dòng)變阻器阻值，觀察電壓表V1、V2示數(shù)的變化，得到如下數(shù)據(jù)：某一次的測量電壓表的讀數(shù)分別為U1＝0.1V，U2＝1.4V。改變滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭，向右滑動(dòng)一段距離，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)變?yōu)?.50A，電壓表V1讀數(shù)變化了0.4V，由上面數(shù)據(jù)可求：該電源電動(dòng)勢E＝　1.5　V；電源的內(nèi)阻為r＝　1　Ω。
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】1.5，1
【分析】分析電路結(jié)構(gòu)，電壓表V1測量的是路端電壓，電壓表V2測量的是內(nèi)電壓；再根據(jù)閉合電路歐姆定律可求得電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻.
【解答】解：電壓表V1測量的是路端電壓，電壓表V2測量的是內(nèi)電壓
E＝U1+U2＝1.4V+0.1V＝1.5V；
滑動(dòng)頭向右滑動(dòng)一段距離，外電阻減少，干路電流增加，路端電壓增加
第二次的路端電壓為U1′
U1′＝1.4V﹣0.4V＝1V；
由閉合電路歐姆定律得
U1′＝E﹣Ir
代入數(shù)據(jù)解得：r＝1Ω
故答案為：1.5，1
【點(diǎn)評】本題考查電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻以及燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)，要注意正確分析電路結(jié)構(gòu)，明確閉合電路歐姆定律的正確應(yīng)用．
10．（2024秋 津南區(qū)校級期末）某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖3所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R0起保護(hù)作用。
①按正確的器材連接好實(shí)驗(yàn)電路后，接通開關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器的阻值R，讀出對應(yīng)的電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U，并作記錄。某同學(xué)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖4中畫出了U﹣I圖線．根據(jù)圖線得到被測電池的電動(dòng)勢E＝　1.42　V，內(nèi)電阻r＝　1.29　Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
②引起該實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因是 　C　。
A．由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流大
B．由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電壓大
C．由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電流小
D．由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比電源實(shí)際輸出的電壓小
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】（1）1.42，1.29（2）C
【分析】（1）根據(jù)U﹣I圖象的斜率和縱截距求電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻；
（2）根據(jù)電路圖結(jié)構(gòu)結(jié)合電表的內(nèi)阻分析誤差的原因。
【解答】解：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知：U＝E﹣Ir。再根據(jù)U﹣I圖象可知，與U軸的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢，所以E＝1.42V，rΩ＝1.29Ω。
（2）引起該實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因是由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流小。
故C正確，ABD錯(cuò)誤；
故選：C。
故答案為：（1）1.42，1.29（2）C
【點(diǎn)評】本題考查測量電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，知道儀器選擇的方法，并掌握根據(jù)圖象求解電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的方法。
11．（2015春 德州校級期末）某同學(xué)在用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，串聯(lián)了一只2.5Ω的保護(hù)電阻R0，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示．
（1）連好電路后，當(dāng)該同學(xué)閉合電鍵，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0．檢查各接線柱均未接錯(cuò)，接觸良好且未發(fā)生短路；他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時(shí)，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時(shí)，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是 　R斷路　．
（2）按電路原理圖1及用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接c、d時(shí)的實(shí)物電路圖2以畫線代導(dǎo)線連接起來．
（3）排除故障后，該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測定下列數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)在下面坐標(biāo)圖3中畫出U﹣I圖，由圖知：電池的電動(dòng)勢為 　1.5V（1.45V﹣1.55V）　V，內(nèi)阻為 　0.5Ω（0.4Ω﹣0.6Ω）．　Ω．
I/U 0.10 0.17 0.23 0.30
U/V 1.20 1.00 0.80 0.60
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
【專題】實(shí)驗(yàn)題；恒定電流專題．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】（1）用電壓表測電路時(shí)，若示數(shù)為零，則說明所接部分沒有斷路；若有示數(shù)則說明所接部分內(nèi)出現(xiàn)了斷路；
（2）由原理圖可畫出實(shí)物圖，注意在連線時(shí)不要交叉，同時(shí)要注意電表的正負(fù)接線柱；
（3）由描點(diǎn)法得出U﹣I圖象，而圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電動(dòng)勢；圖象的斜率表示電源的內(nèi)電阻．
【解答】解：（1）接c、d電壓表示數(shù)為電源的電動(dòng)勢，說明此時(shí)電壓表與電源相連，故其他部位是完好的，只能是R發(fā)生斷路；
（2）先連接串聯(lián)部分，依次將電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、電流表連接，再將電壓表并聯(lián)在電源及定值電阻兩端即可；如圖所示；
（3）由表中數(shù)據(jù)，描點(diǎn)連線，可得U﹣I圖如下圖所示；
圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢，故電源的電動(dòng)勢約為1.5V；
圖象的斜率表示內(nèi)阻，則內(nèi)電阻r2.5Ω＝0.5Ω；
故答案為：（1）R斷路；（2）如上圖；（3）1.5V（1.45V﹣1.55V）　　0.5Ω（0.4Ω﹣0.6Ω）．
【點(diǎn)評】本題中要注意電壓表的接法，此種接法測出的是不是路端電壓，而是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓；此時(shí)可將保護(hù)電阻等效為電源的內(nèi)阻進(jìn)行分析．
四．解答題（共4小題）
12．（2024春 閬中市校級期末）某學(xué)習(xí)小組測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，并測量某樣品管中污水（含有大量正、負(fù)離子）的電導(dǎo)率σ（電導(dǎo)率σ為電阻率的ρ倒數(shù)）。該樣品管由絕緣材料制成，粗細(xì)均勻且左右兩端封閉，在左右兩個(gè)內(nèi)側(cè)面上固定有正對的導(dǎo)線連接，左右兩側(cè)面厚度不計(jì)，如圖1所示。
（1）測得該樣品管的長度為L，用20分度的游游標(biāo)尺標(biāo)卡尺測量該樣品管的內(nèi)徑D，示數(shù)如圖2所示，則D＝　3.035　cm。
（2）用圖3所示電路（電流表為理想電表），測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，并測量該樣品管中污水的電阻Rx。
①閉合開關(guān)S2和S1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記下電阻箱接入電路的阻值R與相應(yīng)的電流表示數(shù)I，并繪制圖像，得到圖線Ⅰ，如圖4所示。
②斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記下電阻箱接入電路的阻值R與相應(yīng)的電流表示數(shù)I，并繪制圖像，得到圖線Ⅱ，如圖4所示。
③由圖像可得，該電源的電動(dòng)勢E＝　　，內(nèi)阻r＝　　；該樣品管中污水的電阻Rx＝　　。（用a，b，c、d表示）
（3）該樣品管中污水的電導(dǎo)率σ＝　　（用L，D，a，b，c，d表示）。
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻；導(dǎo)體電阻率的測量．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】（1）3.035；（2）③； ； ；（3）
【分析】（1）根據(jù)游標(biāo)卡尺的精確度讀數(shù)；
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合圖像斜率與截距解答；
（3）根據(jù)電阻定律結(jié)合歐姆定律解答。
【解答】解：（1）游標(biāo)卡尺精確度為0.05mm，由題知D＝30mm+0.05mm×7＝30.35mm＝3.035cm。
（2）③開關(guān)S2閉合時(shí)，由①和閉合電路歐姆定律，有E＝I（r+R），可知圖線Ⅰ的表達(dá)式為
同理，由②有E＝I（r+Rx+R），可知圖線Ⅱ的表達(dá)式為
根據(jù)圖像的斜率與截距，可得
解得
又由
解得
由
解得。
（3）由電阻定律及歐姆定律有
，和
聯(lián)立解得
故答案為：（1）3.035；（2）③； ； ；（3）
【點(diǎn)評】對于實(shí)驗(yàn)題，要弄清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理以及數(shù)據(jù)處理、誤差分析等問題，一般的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方法都是根據(jù)教材上給出的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行拓展，延伸，所以一定要熟練掌握教材中的重要實(shí)驗(yàn)。
13．（2024秋 房山區(qū)期末）如圖1所示，用電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r的電源，向滑動(dòng)變阻器R供電。改變變阻器R的阻值，路端電壓U與電流I均隨之變化。
（1）以路端電壓U為縱坐標(biāo)，電流I為橫坐標(biāo)，在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U﹣I圖像的示意圖，并說明U﹣I圖像與兩坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義。
（2）隨著變阻器阻值R的變化，電路中的電流I也發(fā)生變化，請寫出電源輸出功率P出隨電流I的表達(dá)式，并在圖3中畫出P出﹣I圖像。
（3）通過電源電動(dòng)勢定義式，結(jié)合能量守恒定律證明：電源電動(dòng)勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻；電功和電功率的計(jì)算；閉合電路歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式．
【專題】定量思想；推理法；恒定電流專題；推理論證能力．
【答案】（1）以路端電壓U為縱坐標(biāo)，電流I為橫坐標(biāo)，在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U﹣I圖像的示意圖如上，圖像與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為電源電動(dòng)勢，與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為短路電流；
（2）電源輸出功率P出隨電流I的表達(dá)式為P出＝EI﹣I2r，在圖3中畫出P出﹣I圖像如上。
（3）證明過程如上。
【分析】（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律導(dǎo)出表達(dá)式，然后結(jié)合表達(dá)式分析在兩坐標(biāo)軸上的截距的物理意義；
（2）根據(jù)輸出功率的公式進(jìn)行推導(dǎo)并根據(jù)題意作圖；
（3）根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律列式分析。
【解答】解：（1）由閉合電路歐姆定律可知
U＝E﹣Ir
所以圖像與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為電源電動(dòng)勢，與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為短路電流，如圖所示
（2）電源輸出的電功率為
P出＝IU＝（E﹣Ir）I＝EI﹣I2r 圖像如圖
（3）電源電動(dòng)勢的定義為E，對電源來說，因?yàn)榉庆o電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化的數(shù)值與非靜電力做的功W相等。時(shí)間t內(nèi)電源輸出的電能為
W＝qE＝EIt①
電流在外電路中通過用電器，電流做功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能，在時(shí)間t內(nèi)，外電路轉(zhuǎn)化的能量為
W外＝U外It②，同理，電流通過內(nèi)電路，電流做功，電能轉(zhuǎn)化為熱能，在時(shí)間t內(nèi)，內(nèi)電路轉(zhuǎn)化的能量為 W內(nèi)＝U內(nèi)It③
根據(jù)能量守恒定律，非靜電力做功應(yīng)該等于內(nèi)、外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的總和，即
W＝W外+W內(nèi)④
聯(lián)立①②③④解得
EIt＝U外It+U內(nèi)It
整理有 E＝U外+U內(nèi)
答：（1）以路端電壓U為縱坐標(biāo)，電流I為橫坐標(biāo)，在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U﹣I圖像的示意圖如上，圖像與縱軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為電源電動(dòng)勢，與橫軸交點(diǎn)的坐標(biāo)值為短路電流；
（2）電源輸出功率P出隨電流I的表達(dá)式為P出＝EI﹣I2r，在圖3中畫出P出﹣I圖像如上。
（3）證明過程如上。
【點(diǎn)評】考查閉合電路的歐姆定律和能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的應(yīng)用，熟練掌握各物理量之間的關(guān)系列式解答相關(guān)問題。
14．（2024春 唐山期末）用電壓表和電流表測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，有如圖甲、乙所示的兩種電路，測得多組數(shù)據(jù)，把它們標(biāo)在丙圖的坐標(biāo)紙上，并作出路端電壓U與干路電流I間的關(guān)系（U﹣I）圖像。
（1）由丙圖的圖像可知，電源的電動(dòng)勢E＝　1.5　V，內(nèi)電阻r＝　1.0　Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
（2）如果丙圖是采用乙圖所示的電路進(jìn)行測量并作出的圖像，所得的電源電動(dòng)勢E的測量值 　小于　（選填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。
（3）如果做實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室沒有合適量程的電表，需要進(jìn)行改裝，以下電表改裝正確的是 　A　。
A．將一個(gè)量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，串一個(gè)280Ω的電阻可以改裝為量程為3V的電壓表
B．將一個(gè)量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，并一個(gè)1Ω的電阻可以改裝為量程為0.6A的電流表
C．將一個(gè)量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，并一個(gè)300Ω的電阻可以改裝為量程為3V的電壓表
D．將一個(gè)量程為3V、內(nèi)阻為2kΩ的電壓表，串一個(gè)8kΩ的電阻可以改裝為量程為10V的電壓表
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
【專題】定量思想；實(shí)驗(yàn)分析法；恒定電流專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】（1）1.5，1.0；（2）小于；（3）A。
【分析】（1）應(yīng)用閉合電路的歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)圖示圖象求出電源的電動(dòng)勢與內(nèi)阻；（2）根據(jù)圖示電路圖分析實(shí)驗(yàn)誤差來源，然后分析實(shí)驗(yàn)誤差；（3）根據(jù)電表的改裝原理應(yīng)用串并聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律分析答題。
【解答】解：（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律
E＝U+Ir
整理得
U＝﹣Ir+E
圖像的縱截距表示電源的電動(dòng)勢，為
E＝1.5V
圖像斜率的絕對值表示電源內(nèi)阻，為
（2）若采用（乙）圖所示的電路進(jìn)行測量并作出圖像，由于電壓表分流的緣故，當(dāng)電流表示數(shù)為零時(shí)，實(shí)際通過電源的電流并不為零，所以電源的內(nèi)電壓不為零，從而導(dǎo)致所作圖像的縱截距偏小，所得的電源電動(dòng)勢E的測量值小于真實(shí)值。
（3）AC．將電流表改裝成電壓表，需串聯(lián)電阻，根據(jù)電壓表改裝原理可得
則將一個(gè)量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，串一個(gè)280Ω的電阻可以改裝為量程為3V的電壓表，故A正確，C錯(cuò)誤；
B．根據(jù)電流表改裝原理
則將一個(gè)量程為10mA、內(nèi)阻為20Ω的電流表，并一個(gè)1Ω的電阻可以改裝為量程為0.21A的電流表，故B錯(cuò)誤；
D．根據(jù)電壓表改裝原理
則將一個(gè)量程為3V、內(nèi)阻為2kΩ的電壓表，串一個(gè)8kΩ的電阻可以改裝為量程為15V的電壓表，故D錯(cuò)誤。
故選：A。
故答案為：（1）1.5，1.0；（2）小于；（3）A。
【點(diǎn)評】理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，要掌握實(shí)驗(yàn)器材的選擇原則，根據(jù)圖示電路圖應(yīng)用閉合電路的歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達(dá)式即可解題。
15．（2024秋 青浦區(qū)期末）甲、乙、丙三位同學(xué)協(xié)作測定某電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。他們設(shè)計(jì)的電路原理如圖1，其中R為電阻箱，R0為保護(hù)電阻，阻值R0＝5.0Ω，電流表A的內(nèi)阻不計(jì)。他們改變R的阻值，記下多組R和電流表示數(shù)I。
甲同學(xué)以IR作縱坐標(biāo)，以I作橫坐標(biāo)作圖處理數(shù)據(jù)；乙同學(xué)以I（R+R0）為縱坐標(biāo)，以I為橫坐標(biāo)處理數(shù)據(jù)，他們在同一張坐標(biāo)紙上畫出的圖如圖2所示
（1）由圖2可知，甲同學(xué)繪制的是圖線 　a　（填“a”或“b”），由該圖線得到的電源電動(dòng)勢為 　1.5　V，內(nèi)阻為 　10.0　Ω。
（2）丙同學(xué)打算以縱坐標(biāo)，以R作橫坐標(biāo)，請根據(jù)（1）中計(jì)算的結(jié)果將丙所作圖線在圖3中畫出。
（3）分析可知，在圖1所示電路中，當(dāng)電阻箱的阻值R＝　15.0　Ω時(shí)，電阻箱消耗的電功率最大。
【考點(diǎn)】測量普通電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻．
【專題】實(shí)驗(yàn)題；實(shí)驗(yàn)探究題；定量思想；實(shí)驗(yàn)分析法；恒定電流專題；實(shí)驗(yàn)探究能力．
【答案】（1）a，1.5，10.0；（2）見解析；（3）15.0。
【分析】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律求出圖像的函數(shù)表達(dá)式分析判斷；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻作出圖象；
（3）當(dāng)外電路電阻與電壓內(nèi)阻相等時(shí)電源的輸出功率最大，應(yīng)用電功率公式求出電阻箱阻值。
【解答】解：（1）由閉合電路的歐姆定律有：E＝I（R+R0+r）
整理得：IR＝E﹣I（R0+r），I（R+R0）＝E﹣Ir，
則IR﹣I圖像的斜率絕對值大于I（R+RA）﹣I圖像的斜率絕對值
由圖2可知，甲繪制的圖線是a
由圖像可知電源電動(dòng)勢為：E＝1.5V
圖像斜率絕對值為：
則：r＝10.0Ω
（2）在閉合電路中：E＝I（R+R0+r）
整理得：R，故R圖象如圖所示：
（3）把保護(hù)電阻與電源整體當(dāng)作等效電源，此時(shí)等效的內(nèi)阻為：r′＝r+R0＝15.0Ω；
故當(dāng)電阻箱阻值等于等效電源的內(nèi)阻時(shí)電源輸出功率最大，電阻箱功率最大，故此時(shí)電阻箱阻值為15.0Ω。
故答案為：（1）a，1.5，10.0；（2）見解析；（3）15.0。
【點(diǎn)評】本題考查測定某電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，要求掌握實(shí)驗(yàn)原理、根據(jù)圖像處理數(shù)據(jù)。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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