4.2 测量电源的电动势和内阻 一、选择题（一） 1.(多选)某兴趣小组研究三个电池的电动势和内阻,画出电池的U-I图像如图所示,其中甲和丙两图线平行。下列判断正确的是( ) / A.甲电池的电动势比乙电池的大 B.乙电池的电动势和内阻都比丙电池的大 C.甲和丙两电池的内阻相等 D.甲电池的内阻最大,丙电池的内阻最小 解析:电池的U-I图线的纵轴截距表示电池的电动势,斜率绝对值表示内阻,可以判断选项B、C正确。 答案:BC 2.(多选)下面给出的用伏安法测电池的电动势和内电阻的数据处理方法中,既能减小偶然误差,又直观简便的方法是( ) A.测出两组I和U数据,代入 ??= ?? 1 + ?? 1 ?? ??= ?? 2 + ?? 2 ?? 方程组,求出E和r B.测出多组I和U数据,代入方程求出几组E和r,最后求出平均值 C.测出多组I和U数据,画出U-I图像,根据图像求出E和r D.测出多组I和U数据,分别求出I和U的平均值,然后代入公式求出E和r 答案:AD 3.(多选)用如图所示的电路测量电池电动势和内电阻时,若有两只电压表V1、V2量程相同,内阻分别为RV1、RV2,且RV1>RV2;两只电流表A1、A2量程相同,内阻分别为RA1、RA2,且RA1>RA2,在实验中,为了使E、r的测量值更精确一些,选择的电表可以是0( ) / A.V1与A1 B.V1与A2 C.V2与A1 D.V2与A2 解析:本实验的系统误差主要来源于电压表内阻对电路的影响,电压表内阻越大,电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值,所测电池的内阻也越接近电池内阻的真实值,故电压表选用内阻大的好,而电流表内阻对本实验无影响,因为电流表内阻与R是串联,不需知道R与RA的值,故电流表选用哪一个都可以。 答案:AB 4.如图所示,已知R1=R2=R3=1 Ω。当开关S闭合后,电压表的读数为1 V;当开关S断开后,电压表的读数为 0.8 V,则电池的电动势等于( ) / A.1 V B.1.2 V C.2 V D.4 V 解析:开关闭合时,R总=r+R1+ ?? 2 ?? 3 ?? 2 + ?? 3 =r+1.5(Ω) 将I= ?? ?? 1 =1A代入公式得E=r+1.5(V)0① 开关断开时,R总'=r+R1+R3=r+2(Ω) 将I'= ??' ?? 1 =0.8A代入公式得E=0.8r+1.6(V)0② 解之得E=2V,r=0.5Ω。 答案:C 二、非选择题（一） 5.用如图所示电路,测量一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有: / A.电流表(量程0.6 A、3 A); B.电压表(量程3 V、15 V); C.定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W); D.定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W); E.滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω、额定电流2 A); F.滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A)。 那么: (1)要正确完成实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A;R0应选择 Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是 Ω的滑动变阻器。? (2)引起该实验系统误差的主要原因是? 。? 解析:(1)由于一节干电池的电动势为1.5V,故选量程为3V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般为几欧,加上保护电阻,最大电流在0.5A左右,所以选量程为0.6A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍即可,取0~10Ω就能很好地控制电路中的电流和电压,若取0~100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。 (2)系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的,一般具有倾向性,总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小,造成E测
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