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12.3 实验：电池电动势和内阻的测量(B)
1. 在测定电池电动势和内阻的实验中，为了使实验效果明显且不损坏仪器，下列可供选择的电源最合适的是(　 　)
A.内阻较大的普通干电池
B.内阻较小的普通蓄电池
C.小型交流发电机
D.小型直流发电机
2.(多选)在测定电池电动势和内阻的实验中，除电池、导线、开关外，进行实验时还需选择的一组材料可以是(　 　)
A.电压表、电流表和滑动变阻器
B.电压表和滑动变阻器
C.电流表和电阻箱
D.电压表和电阻箱
3.下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是(　 　)
A.测出两组I、U的数据，代入方程组E=U1＋I1r和E=U2＋I2r，求出E、r的值
B.测出多组I、U的数据，求出几组E、r的值，最后分别求出其平均值
C.测出多组I、U的数据，画出U－I图像，再根据图像求出E、r的值
D.测出多组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内阻r的值
4.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的其他器材如下：
A.电压表V(0~3 V，0~15 V)
B.电流表A(0~0.6 A，0~3 A)
C.变阻器R1(20 Ω，1 A)
D.变阻器R2(1 000 Ω，0.1 A)
E.开关S和导线若干
(1)实验中，电压表应选用的量程为　 　(填“0~3 V”或“0~15 V”)；电流表应选用的量程为　 　(填“0~0.6 A”或“0~3 A”)；变阻器应选用　 　。
(2)根据实验要求连接实物电路图。
甲
(3)实验测得的6组数据已在U－I图像中标出，如图所示，请你根据数据点的位置完成U－I图像，并由图像求出该电池的电动势E=　 　V，电阻r=　 　Ω。
乙
5.某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0~20 Ω，连接电路的实物图如图所示。
(1)关于该学生的接线，存在的错误有　 　。(多选)
A.滑动变阻器不起变阻作用
B.电流表量程选用不当
C.电压表量程选用不当
D.电压表接线不妥
(2)请在虚线框中画出这个实验的正确电路图。
6.在测定电源的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A.待测干电池一节；
B.电流表A1(量程0~3 mA，内阻Rg1=10 Ω)；
C.电流表A2(量程0~0.6 A，内阻Rg2=0.1 Ω)；
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω，1.0 A)；
E.电阻箱R0(0~9 999.9 Ω)；
F.开关和导线若干。
甲
(1)某同学发现上述器材中没有电压表，他想将其中的一个电流表和电阻箱改装成一个电压表，其量程为0~3 V，并设计了如图甲所示的a、b两个参考实验电路(虚线框内为改装电压表的电路)，其中合理的是　 　(填“a”或“b”)电路，此时R0的阻值应取　 　Ω。
乙
(2)图乙为该同学根据合理电路所绘出的I1－I2图像(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，根据该图像可得被测干电池的电动势E=　 　V，内阻r=　 　Ω。
7.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电压表(内阻很大)、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按图甲的电路进行实验，测得的数据如下表所示。
实验次序 1 2 3 4 5
R(Ω) 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
U(V) 1.00 1.19 1.27 1.31 1.35
(A) 0.50 0.30 0.21 0.16 0.14
(1)根据表中提供的数据，若利用图像确定电池的电动势和内阻，则应作　 　图像。
A.U－ 　B.R－U C.R－ D.－U
(2)根据(1)，利用测得的数据，在图乙的坐标纸上作出适当的图像。
(3)由(2)中作出的图像可知，该干电池的电动势E=　 　V，内阻r=　 　Ω。
8.某同学在网上看到一段利用多个橙子给手机充电的视频，为了证明其可行性，进行了如下实验：
该同学将一个橙子做成“水果电池”，用量程为0~3 V、内阻约50 kΩ的电压表测其两极电压时，电压表的读数为0.86 V。用量程为0~0.6 A，内阻为1 Ω的电流表串联到电路中，如图所示，发现电流表偏转很小，经检查电路、电表完好。
(1)出现这种现象的原因可能是　 　。
(2)为了验证上述猜测，该同学开始测定“橙子电池”的电动势和内阻。若实验室除了导线和开关外，还有下列器材可供选择：
A.电流表A1(量程为0~0.6 A ，内阻为1 Ω)；
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6 mA ，内阻为800 Ω)；
C.灵敏电流表A3(量程为0~600 μA ，内阻未知)；
D.滑动变阻器R1 (最大阻值约10 Ω)；
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2 kΩ)；
F.变阻箱R(0~9 999 Ω)。
请在虚线框中画出电路图(并注明所选择的器材的符号)。
(3)该同学利用图像法处理上述实验测得的数据，为了能让实验数据处理起来尽量方便，他应该作R－I图像，还是作R－图像？　　。
(4)按照上述实验数据的处理，最终测得“橙子电池”的电动势为0.84 V，内阻为560 Ω，根据测得的实验结论，试判断能否利用多个橙子对手机充电，请简要说明你的理由：　 　。 12.3 实验：电池电动势和内阻的测量(B)
1. 在测定电池电动势和内阻的实验中，为了使实验效果明显且不损坏仪器，下列可供选择的电源最合适的是(　A　)
A.内阻较大的普通干电池
B.内阻较小的普通蓄电池
C.小型交流发电机
D.小型直流发电机
2.(多选)在测定电池电动势和内阻的实验中，除电池、导线、开关外，进行实验时还需选择的一组材料可以是(　ACD　)
A.电压表、电流表和滑动变阻器
B.电压表和滑动变阻器
C.电流表和电阻箱
D.电压表和电阻箱
3.下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是(　C　)
A.测出两组I、U的数据，代入方程组E=U1＋I1r和E=U2＋I2r，求出E、r的值
B.测出多组I、U的数据，求出几组E、r的值，最后分别求出其平均值
C.测出多组I、U的数据，画出U－I图像，再根据图像求出E、r的值
D.测出多组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内阻r的值
【解析】 测出多组I、U的数据，画出U－I图像可消除某次测量不准造成的偶然误差，且方法直观、简便，C正确。
4.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的其他器材如下：
A.电压表V(0~3 V，0~15 V)
B.电流表A(0~0.6 A，0~3 A)
C.变阻器R1(20 Ω，1 A)
D.变阻器R2(1 000 Ω，0.1 A)
E.开关S和导线若干
(1)实验中，电压表应选用的量程为　0~3 V　(填“0~3 V”或“0~15 V”)；电流表应选用的量程为　0~0.6 A　(填“0~0.6 A”或“0~3 A”)；变阻器应选用　R1　。
(2)根据实验要求连接实物电路图。
甲
【答案】如图甲所示
甲
(3)实验测得的6组数据已在U－I图像中标出，如图所示，请你根据数据点的位置完成U－I图像，并由图像求出该电池的电动势E=　1.5　V，电阻r=　0.5　Ω。
乙
【答案】如图乙所示
乙
5.某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0~20 Ω，连接电路的实物图如图所示。
(1)关于该学生的接线，存在的错误有　ACD　。(多选)
A.滑动变阻器不起变阻作用
B.电流表量程选用不当
C.电压表量程选用不当
D.电压表接线不妥
(2)请在虚线框中画出这个实验的正确电路图。
【答案】如图所示
【解析】 要使滑动变阻器起变阻的作用，则必须使接入电路的两根导线中有一条接在下面的接线柱上，另一条接在上面的金属杆的一端，图中滑动变阻器起不到变阻的作用；电流表和电压表接入电路时，选择好恰当的量程后，要特别注意“＋”“－”接线柱的接线是否正确，不然的话，极易损坏电表，图中电压表的“＋”“－”接线柱的接线出现错误；干电池的电动势为1.5 V，电压表量程选用不适当，且电压表不能直接并联到电源两端，因为开关断开后，电压表仍有示数。
6.在测定电源的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A.待测干电池一节；
B.电流表A1(量程0~3 mA，内阻Rg1=10 Ω)；
C.电流表A2(量程0~0.6 A，内阻Rg2=0.1 Ω)；
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω，1.0 A)；
E.电阻箱R0(0~9 999.9 Ω)；
F.开关和导线若干。
甲
(1)某同学发现上述器材中没有电压表，他想将其中的一个电流表和电阻箱改装成一个电压表，其量程为0~3 V，并设计了如图甲所示的a、b两个参考实验电路(虚线框内为改装电压表的电路)，其中合理的是　b　(填“a”或“b”)电路，此时R0的阻值应取　990.0　Ω。
乙
(2)图乙为该同学根据合理电路所绘出的I1－I2图像(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，根据该图像可得被测干电池的电动势E=　1.48(1.46~1.49均可)　V，内阻r=　0.84(0.82~0.87均可)　Ω。
【解析】 (1)实验提供的器材中虽然没有电压表，但给出了已知内阻的两个电流表，电路中电流最小约为I==75 mA，应选择0~0.6 A量程的电流表A2，应将电流表A1串联电阻箱改装成较大量程的电压表使用，即合理的是b；要改装成量程为0~3 V的电压表，由欧姆定律有U=Ig1(Rg1＋R0)，解得R0=990.0 Ω。
(2)延长题图乙中图像，可得图像与纵轴的交点的纵坐标为1.48 mA，由闭合电路欧姆定律得E=I1(Rg1＋R0)＋I2r，即I1=·I2，故I2=0时，=1.48 mA，解得E=1.48 V，将(0.45 A，1.1 mA)代入可得r=0.84。
7.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电压表(内阻很大)、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按图甲的电路进行实验，测得的数据如下表所示。
实验次序 1 2 3 4 5
R(Ω) 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
U(V) 1.00 1.19 1.27 1.31 1.35
(A) 0.50 0.30 0.21 0.16 0.14
(1)根据表中提供的数据，若利用图像确定电池的电动势和内阻，则应作　A　图像。
A.U－ 　B.R－U C.R－ D.－U
(2)根据(1)，利用测得的数据，在图乙的坐标纸上作出适当的图像。
【答案】如图所示
(3)由(2)中作出的图像可知，该干电池的电动势E=　1.47(1.45~1.48均可)　V，内阻r=　0.94(0.92~0.96均可)　Ω。
【解析】 (1)根据表中提供的数据，若利用图像确定干电池的电动势和内阻，则应作U－I图像，即U－图像，A正确。
(3)根据闭合电路欧姆定律可知，电源的电动势等于断路电压，所以由(2)中作出的图像可知，该干电池的电动势E=1.47 V，图像斜率的绝对值表示干电池的内阻，内阻r=0.94 Ω。
8.某同学在网上看到一段利用多个橙子给手机充电的视频，为了证明其可行性，进行了如下实验：
该同学将一个橙子做成“水果电池”，用量程为0~3 V、内阻约50 kΩ的电压表测其两极电压时，电压表的读数为0.86 V。用量程为0~0.6 A，内阻为1 Ω的电流表串联到电路中，如图所示，发现电流表偏转很小，经检查电路、电表完好。
(1)出现这种现象的原因可能是　橙子电池的内阻太大，所以回路中电流很小　。
(2)为了验证上述猜测，该同学开始测定“橙子电池”的电动势和内阻。若实验室除了导线和开关外，还有下列器材可供选择：
A.电流表A1(量程为0~0.6 A ，内阻为1 Ω)；
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6 mA ，内阻为800 Ω)；
C.灵敏电流表A3(量程为0~600 μA ，内阻未知)；
D.滑动变阻器R1 (最大阻值约10 Ω)；
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2 kΩ)；
F.变阻箱R(0~9 999 Ω)。
请在虚线框中画出电路图(并注明所选择的器材的符号)。
【答案】如图所示
(3)该同学利用图像法处理上述实验测得的数据，为了能让实验数据处理起来尽量方便，他应该作R－I图像，还是作R－图像？　R－图像　。
(4)按照上述实验数据的处理，最终测得“橙子电池”的电动势为0.84 V，内阻为560 Ω，根据测得的实验结论，试判断能否利用多个橙子对手机充电，请简要说明你的理由：　不能，电源的内阻太大，水果电池几乎不对外输出电能　。 (共20张PPT)
三、 实验：电池电动势和内阻的测量(B)
高中物理 必修 第三册
电能　能量守恒定律
第十二章
必备知识练
1. 在测定电池电动势和内阻的实验中，为了使实验效果明显且不损坏仪器，下列可供选择的电源最合适的是(　 　)
A.内阻较大的普通干电池
B.内阻较小的普通蓄电池
C.小型交流发电机
D.小型直流发电机
A
2.(多选)在测定电池电动势和内阻的实验中，除电池、导线、开关外，进行实验时还需选择的一组材料可以是(　 　)
A.电压表、电流表和滑动变阻器
B.电压表和滑动变阻器
C.电流表和电阻箱
D.电压表和电阻箱
ACD
3.下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是(　 　)
A.测出两组I、U的数据，代入方程组E=U1＋I1r和E=U2＋I2r，求出E、r的值
B.测出多组I、U的数据，求出几组E、r的值，最后分别求出其平均值
C.测出多组I、U的数据，画出U－I图像，再根据图像求出E、r的值
D.测出多组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内阻r的值
【解析】 测出多组I、U的数据，画出U－I图像可消除某次测量不准造成的偶然误差，且方法直观、简便，C正确。
C
4.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的其他器材如下：
A.电压表V(0~3 V，0~15 V)
B.电流表A(0~0.6 A，0~3 A)
C.变阻器R1(20 Ω，1 A)
D.变阻器R2(1 000 Ω，0.1 A)
E.开关S和导线若干
(1)实验中，电压表应选用的量程为　 　(填“0~3 V”或
“0~15 V”)；电流表应选用的量程为　 　(填“0~0.6 A”
或“0~3 A”)；变阻器应选用　 　。
(2)根据实验要求连接实物电路图。
甲
0~3 V
0~0.6 A
R1
【答案】如图甲所示
甲
(3)实验测得的6组数据已在U－I图像中标出，如图所示，请你根据数据点的位置完成U－I图像，并由图像求出该电池的电动势E=　 　V，电阻r=　 　Ω。
乙
【答案】如图乙所示
乙
1.5
0.5
关键能力练
5.某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0~20 Ω，连接电路的实物图如图所示。
(1)关于该学生的接线，存在的错误有　 　。(多选)
A.滑动变阻器不起变阻作用
B.电流表量程选用不当
C.电压表量程选用不当
D.电压表接线不妥
(2)请在虚线框中画出这个实验的正确电路图。
ACD
【答案】如图所示
【解析】 要使滑动变阻器起变阻的作用，则必须使接入电路的两根导线中有一条接在下面的接线柱上，另一条接在上面的金属杆的一端，图中滑动变阻器起不到变阻的作用；电流表和电压表接入电路时，选择好恰当的量程后，要特别注意“＋”“－”接线柱的接线是否正确，不然的话，极易损坏电表，图中电压表的“＋”“－”接线柱的接线出现错误；干电池的电动势为1.5 V，电压表量程选用不适当，且电压表不能直接并联到电源两端，因为开关断开后，电压表仍有示数。
6.在测定电源的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A.待测干电池一节；
B.电流表A1(量程0~3 mA，内阻Rg1=10 Ω)；
C.电流表A2(量程0~0.6 A，内阻Rg2=0.1 Ω)；
D.滑动变阻器R1(0~20 Ω，1.0 A)；
E.电阻箱R0(0~9 999.9 Ω)；
F.开关和导线若干。
甲
(1)某同学发现上述器材中没有电压表，他想将其中的一个电流表和电阻箱改装成一个电压表，其量程为0~3 V，并设计了如图甲所示的a、b两个参考实验电路(虚线框内为改装电压表的电路)，其中合理的是　 　(填“a”或“b”)电路，此时R0的阻值应取　 　Ω。
b
990.0
(2)图乙为该同学根据合理电路所绘出的I1－I2图像(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)，根据该图像可得被测干电池的电动势E=　 　V，内阻r=　 　.
Ω。
乙
1.48(1.46~1.49均可)
0.84(0.82~0.87均可)
【解析】 (1)实验提供的器材中虽然没有电压表，但给出了已知内阻的两个电流表，电路中电流最小约为I==75 mA，应选择0~0.6 A量程的电流表A2，应将电流表A1串联电阻箱改装成较大量程的电压表使用，即合理的是b；要改装成量程为0~3 V的电压表，由欧姆定律有U=Ig1(Rg1＋R0)，解得R0=990.0 Ω。
(2)延长题图乙中图像，可得图像与纵轴的交点的纵坐标为1.48 mA，由闭合电路欧姆定律得E=I1(Rg1＋R0)＋I2r，即I1=·I2，故I2=0时，=1.48 mA，解得E=1.48 V，将(0.45 A，1.1 mA)代入可得r=0.84。
7.某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电压表(内阻很大)、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按图甲的电路进行实验，测得的数据如下表所示。
实验次序 1 2 3 4 5
R(Ω) 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
U(V) 1.00 1.19 1.27 1.31 1.35
(A) 0.50 0.30 0.21 0.16 0.14
(1)根据表中提供的数据，若利用图像确定电池的电动势和内阻，则应作　 　图像。
A.U－ 　B.R－U C.R－ D.－U
A
(2)根据(1)，利用测得的数据，在图乙的坐标纸上作出适当的图像。
【答案】如图所示
(3)由(2)中作出的图像可知，该干电池的电动势E=　 　V，内阻r=
　 　Ω。
1.47(1.45~1.48均可)
0.94(0.92~0.96均可)
【解析】 (1)根据表中提供的数据，若利用图像确定干电池的电动势和内阻，则应作U－I图像，即U－图像，A正确。
(3)根据闭合电路欧姆定律可知，电源的电动势等于断路电压，所以由(2)中作出的图像可知，该干电池的电动势E=1.47 V，图像斜率的绝对值表示干电池的内阻，内阻r=0.94 Ω。
8.某同学在网上看到一段利用多个橙子给手机充电的视频，为了证明其可行性，进行了如下实验：
该同学将一个橙子做成“水果电池”，用量程为0~3 V、内阻约50 kΩ的电压表测其两极电压时，电压表的读数为0.86 V。用量程为0~0.6 A，内阻为1 Ω的电流表串联到电路中，如图所示，发现电流表偏转很小，经检查电路、电表完好。
(1)出现这种现象的原因可能是　 。
橙子电池的内阻太大，所以回路中电流很小
(2)为了验证上述猜测，该同学开始测定“橙子电池”的电动势和内阻。若实验室除了导线和开关外，还有下列器材可供选择：
A.电流表A1(量程为0~0.6 A ，内阻为1 Ω)；
B.灵敏电流表A2(量程为0~0.6 mA ，内阻为800 Ω)；
C.灵敏电流表A3(量程为0~600 μA ，内阻未知)；
D.滑动变阻器R1 (最大阻值约10 Ω)；
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2 kΩ)；
F.变阻箱R(0~9 999 Ω)。
请在虚线框中画出电路图(并注明所选择的器材的符号)。
【答案】如图所示
(3)该同学利用图像法处理上述实验测得的数据，为了能让实验数据处理起来尽量方便，他应该作R－I图像，还是作R－图像？　 　。
(4)按照上述实验数据的处理，最终测得“橙子电池”的电动势为0.84 V，内阻为560 Ω，根据测得的实验结论，试判断能否利用多个橙子对手机充电，请简要说明你的理由：　 .
　。
R－图像
不能，电源的
内阻太大，水果电池几乎不对外输出电能

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