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12.3 实验：电池电动势和内阻的测量 分层作业
1. 用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，实验中可供选择的电压表有两个，量程分别为A（0~2V）、B（0~5V），滑动变阻器两个，规格分别为C（0~1000Ω）、D（0~20Ω），应选用的电压表和滑动变阻器分别为（　　）
A. A，C B. A，D C. B，C D. B，D
2. 用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中错误的是 ( )
A. 应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显
B. 移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
C. 根据实验记录的数据作U-I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧
D.出于安全的考虑，在选择电表时，量程越大越好
3. 如图所示，甲图中直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图像。用此电源与电阻R连接成如图乙所示闭合电路。根据甲图中的直线Ⅰ，求出电源的电动势和内阻分别是（ ）
A. 3 V，0.5 Ω B. 3 V，1 Ω C. 2 V，1 Ω D. 2 V，0.5 Ω
4. 如图所示，某同学用图示电路测量电源的电动势和内电阻。为减小实验的系统误差，可采用的方法是（　　）
A. 用内阻小的电压表 B. 用内阻大的电压表C. 用内阻小的电流表 D. 用内阻大的电流表
5.在“测量干电池的电动势和内阻”实验中：
(1)部分连线如图1所示，导线a端应连接到__________(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为__________V。
(2)测得的7组数据已标在如图3所示的U-I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E=__________V和内阻r =__________Ω。(计算结果均保留2位小数)
6.(多选)在测电源的电动势和内阻实验中,根据某次实验记录数据画出的U-I图像如图所示,下列关于这个图像的说法正确的是 (　　)
A.纵轴截距表示待测电源的电动势,即E=3 V
B.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6 A
C.根据r=,计算出待测电源的内阻为5 Ω
D.该实验中电源的内阻为1 Ω
7.某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。
电压表(量程0~3 V，内阻约为3 kΩ)
电流表(量程0~0.6 A，内阻约为1 Ω)
滑动变阻器(0~20 Ω，额定电流为1 A)
待测电池组(电动势约为3 V，内阻约为1 Ω)
开关、导线若干
(1)该小组连接的实物电路如图甲所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是　　　　。
(2)改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的　　　　(选填“a”或“b”)端。
(3)实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5 Ω的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出U-I图像，如图乙所示。根据图像可知，电池组的电动势为　　　　V，内阻为　　　　Ω。(结果均保留2位有效数字)
8. 某实验小组欲测量废旧电池组的电动势和内阻。器材如下：
A.电池组：电动势约3 V，内阻约4.5 Ω。
B.电压表：0～3 V，内阻约15 kΩ。
C.电流表：0～0.6 A，内阻约0.05 Ω。
D.电流表：0～100 mA，内阻约5 Ω。
E.滑动变阻器：0～10 Ω。
F.滑动变阻器：0～1 kΩ。
G.开关和导线。
（1）选择电流表和滑动变阻器（填器材字母）。
（2）由原实验图求电动势和内阻，结果保留两位有效数字。
9.为测定一节新干电池的电动势和内阻(已知该干电池的内阻相当小，额定电流为0.7 A)，可供选择的器材有：
A.电压表(量程为0~15 V，内阻为20 kΩ)
B.电压表(量程为0~3 V，内阻为10 kΩ)
C.电流表(量程为0~3 A，内阻约为0.2 Ω)
D.电流表(量程为0~0.8 A，内阻约为0.5 Ω)
E.滑动变阻器(最大电阻为2 kΩ，额定电流2 A)
F.滑动变阻器(最大电阻为10 Ω，额定电流0.7 A)
G.定值电阻R0=1 Ω
H.开关、导线若干
(1)要使减小实验误差且操作方便，电压表应该选择________，电流表应该选择________，滑动变阻器应该选择________。(均填字母代号)
(2)实验的电路图应选择________。
A. 　B.C. 　D.
(3)实验测得9组数据，已标在如图所示的坐标系中，从图中可得电池电动势E=________V，内阻r=________Ω。(结果均保留2位小数)
10.现测量电源的电动势E(约为3 V)和内阻r。可以选用的器材有：滑动变阻器R(最大阻值为15 Ω)，定值电阻R0(阻值为4 Ω)，电压表(量程为0~3 V，内阻很大)，电流表(量程为0~0.6 A)和(量程为0~3 A)，开关S，导线若干等。电路原理图如图1所示。
图1
(1)将图2中的实物图连接完整，其中电流表应选择__________(选填“”或“”)。
图2
(2)实验中将滑动变阻器滑片置于两个不同位置时，电压表和电流表的示数分别为(U1，I1)，(U2，I2)，则电源电动势E=__________，内阻r=__________。(均用U1、I1、U2、I2和R0表示)
参考答案与解析
1.答案：B。一节干电池约1.5 V，0～2 V量程比0～5 V更适合；20 Ω变阻器比1000 Ω更便于调节。
2.答案：D。量程必须覆盖待测范围，同时兼顾读数精度，并非越大越好。
3.答案：A。原图直线Ⅰ的纵截距为3 V，斜率的绝对值为0.5 Ω。
4.答案：B。在题图接法中，电压表分流是主要系统误差来源，使用内阻大的电压表可以减弱分流。
5.(1)B　1.20　(2)1.50　1.04
【解析】(1)电压表应测量滑动变阻器接入电路中电阻丝两端的电压，开关应能控制电路，所以导线a端应连接到B接线柱上；干电池电动势约为1.5 V，电压表选择0~3 V量程，分度值为0.1 V，图2电压表示数为1.20 V。
(2)作出U-I图像如图所示。
根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir，可知U-I图像纵轴截距为电源电动势，可得E=1.50 V，直线斜率的绝对值等于电源内阻，则r= Ω=1.04 Ω。
6.AD　解析:由闭合电路欧姆定律可知,U=E-Ir,由数学知识可知,图像与纵轴的交点为电源的电动势,故电动势为3.0 V,故A项正确;由于图像的纵坐标不是从零开始的,故图像与横轴的交点不是短路电流,故B项错误;图像斜率的绝对值表示电源的内阻,故待测电源的内阻r== Ω=1 Ω,故C项错误、D项正确。
7.(1)5(2)a(3)2.9　0.80
解析：(1)电源内阻较小，为减小实验误差，电流表应采用外接法，由题图甲可知，导线5连接错误。
(2)由题图甲可知，滑动变阻器采用限流式接法，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片要置于a端。
(3)由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压U=E-I(r+R)，由U-I图像可知，纵轴截距b=E=2.9 V，图像斜率的绝对值k=r+R== Ω=5.80 Ω，电源内阻r=0.80 Ω。
8.（1）C、E。（2），。图线纵截距给出电动势，斜率绝对值给出内阻。
9.(1)B　D　F　(2)D　(3)1.50　0.14
【解析】(1)一节干电池的电动势约为1.5 V，则电压表选0~3 V量程的，故选B。应用伏安法测一节干电池电动势与内阻时，最大电流为零点几安培，则电流表选择0~0.8 A量程的，故选D。干电池内阻很小，为了使得电压表示数变化明显，滑动变阻器应选阻值较小的，故选F。
(2)本实验采用限流接法即可，将定值电阻与电源串联以增大等效内阻，因等效内阻较小，故应采用相对电源的外接法，故电路图应选择D。
(3)根据闭合电路欧姆定律U=E-I(R0+r)，从图中可得E=1.50 V，R0+r= Ω=1.14 Ω，解得r=0.14 Ω。
10.(1)见解析图　　(2)　-R0
【解答】(1)根据电路图可得实物连接图如图所示。
电路中的最大电流Imax大致为= A=0.75 A，为了减小误差，电流表选择量程为0~0.6 A的。
(2)根据闭合电路欧姆定律有E=U1+I1(r+R0)，E=U2+I2(r+R0)，联立可得E=，r=-R0。

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