北京高考专题练习 测定电源的电动势和内阻Word文件下载.docx

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C．若接a，利用该图象可得到电源的电动势和内阻

D．若接b，利用该图象可得到电源的电动势和内阻

5．（2016秋•海淀区校级期中）实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻．根据实验中记录下的数据做出U﹣I图象如图所示，可知电池的电动势和内电阻是（　　）

A．E＝1.45V，r＝0.8ΩB．E＝1.45V，r＝3.22Ω

C．E＝1.5V，r＝1.0ΩD．E＝1.45V，r＝1.0Ω

6．（2016•北京）某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案中有如下四种器材组合．为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是（　　）

A．一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器

B．一个伏特表和多个定值电阻

C．一个安培表和一个电阻箱

D．两个安培表和一个滑动变阻器

7．（2015•朝阳区一模）在“测电源电动势和内阻”的实验中，某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线，如图所示．两个电源的电动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2．如果外电路分别接入相同的电阻R，则两个电源的（　　）

A．路端电压和电流不可能同时相等

B．输出功率不可能相等

C．总功率不可能相等

D．效率不可能相等

8．（2009春•朝阳区期末）如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路。

电路中R1、R2为已知阻值的电阻。

下列说法中正确的是（　　）

A．只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻

B．只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻

C．只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻

D．三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻

二．多选题

三．填空题（共7小题）

9．（2018春•海淀区期末）某位同学利用如图1所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻。

他通过多次测量记录了多组对应的电流表示数I和电压表示数U，从而画出了这节干电池的U﹣I图象，如图2所示。

由此U﹣I图象可以得出这节干电池的电动势E＝　　V，内阻r＝　　Ω。

10．（2017秋•顺义区期末）某研究性学习小组利用如图1所示电路测量电池组的电动势E和内阻r．根据实验数据绘出如图2所示的R﹣

图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E＝　　V，r＝　　Ω．

11．（2018春•西城区校级期末）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，一位同学所在小组实验测得的6组数据已在U﹣I图中标出，如图2所示。

请你根据数据点位置完成U﹣I图线，并由图线求出该电池的电动势E＝　　V，内电阻r＝　　Ω．（计算结果保留两位小数）

12．（2018•西城区学业考试）某同学按如图1所示的电路图连接电路，并测出路端电压U和电流I的多组数据，作出U﹣I图象

（1）请按电路图连接实物图（如图2）。

（2）从U﹣I图象（如图3）中可求出电池的电动势E＝　　V，内电阻r＝　　Ω．（结果保留两位有效数字）

13．（2017秋•昌平区校级期中）某同学使用如图所示（甲）电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了（乙）图所示的U﹣I图象，由图象可知电池电动势为　　V，电池的内阻为　　Ω

14．（2015春•北京校级期中）用安培表和伏特表测量一节干电池的电动势和内电阻，根据实验得出的U﹣I图线（如图所示），求出干电池的电动势和内电阻ε＝　　，r＝　　．

15．（2014秋•凉州区校级期末）在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，实验原理如图所示．一位同学在实验中记录的6组数据如下表所示，试根据这些数据在如图中画出U﹣I图线．根据图线可读出被测电池的电动势E＝　　V，内电阻r＝　　Ω．

I（A）

0.12

0.20

0.31

0.32

0.50

0.57

U（V）

1.37

1.32

1.24

1.18

1.10

1.05

四．实验题

五．计算题

六．解答题

测定电源的电动势和内阻（北京习题集）（教师版）

参考答案与试题解析

【分析】研究电源外特性曲线与坐标轴交点的物理意义，可判断E1＞E2，r1＞r2；

根据根据图象结合功率公式可明确路端电压及功率及效率关系。

【解答】解：

由闭合电路欧姆定律有：

U＝E﹣Ir，当I＝0，U＝E，U﹣I图线与U轴的交点表示断路，U＝E，图线斜率大小表示r，则可判断出E1＞E2，r1＞r2；

A、电源的效率η＝

×

100%＝

100%；

由图可知，电源1的内电阻较大，则电源1的效率较低，它们不可能相等，故A正确；

B、电源消耗的总功率P＝EI，要满足P1＝P2，由于E1＞E2，必须满足I1＜I2，如图所示：

故对于图中所示的情况，可能有P1＝P2，故B错误；

CD、作出R的U﹣I图象，斜率表示电阻，如果其通过题目图中的两条线的交点，则U1＝U2且I1＝I2；

此时输出功率P＝UI，则输出功率相等，故CD错误；

故选：

A。

【点评】本题考查测电动势和内电阻实验中的数据处理，要注意正确应用图象进行分析；

物理图线关键在于图线的物理意义，能根据闭合电路欧姆定律求解电路问题，难度适中。

【分析】分析电路结构，明确由于电表内阻所造成的系统误差的成因，并根据测量值和真实值的关系分析图象情况，注意当外电路短路时，电压表的分流即可以忽略不计．

由电路图可知，本次实验采用了电流表相对电源的外接法，由于电压表的分流而使电流表示数偏小，而电压表直接接在电源两端，故电压表示数是准确的，因此测量图象应在真实图象的左方；

同时当外电流短路时，电压表的分流可以忽略，故短路电路应相同，因此只有A正确，BCD错误。

【点评】本题考查测量电源的电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，知道如何利用图象法分析误差情况．

【分析】明确电路结构知道实验中需要测量的是电流和电压，由于两电表均不是理想电表，则分析其内阻带的影响即可明确误差情况．

AB、本实验中的误差来自于电压的分流，若滑动变阻器接入电阻越大，则电压表分流越大，误差越大，故AB错误；

C、安培表采用的是相对电源的外接法，其内阻不会对测量带来影响，故不产生系统误差，故C错误；

D、由于伏特表的分流作用使电流表测量结果偏小，从而产生系统误差，故D正确；

D。

【点评】本题考查测量电动势和内电阻实验中的误差情况，要注意明确实验电表均存不是理想电表，所以其内阻会给电路带来影响，要掌握误差分析的基本方法．

【分析】分析电路结构，明确电路接法，再根据电压表和电流表所测量的对象进行分析，再利用欧姆定律以及闭合电路欧姆定律进行分析即可明确能测量的数据．

A、若接a，此时电压表并联在滑动变阻器两端，电压表测量为滑动变阻器两端的电压，根据图象无法求出定值电阻的阻值；

故A错误；

B、接b，此时电压表并联在滑动变阻器两端，电压表测量为滑动变阻器与定值电阻两端的电压，根据图象无法求出定值电阻的阻值；

故B错误；

C、若接a时，图象的斜率表示定值电阻与内阻之和，由于定值电阻未知，故内阻无法求出；

故C错误；

D、若接b，可将定值电阻视为滑动变阻器一部分，则根据作出的图象可得到电源的电动势和内阻；

故D正确；

【点评】本题考查测量电源电动势和内电阻以及欧姆定律的应用，要注意明确电压表与哪一部电路并联，再结合图象的性质进行分析即可求解．

【分析】明确实验原理，根据闭合电路欧姆定律以及电源U﹣I图象即可求出电源电动势与内阻．

根据闭合电路欧姆定律可知，U＝E﹣Ir；

由图示电源U﹣I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.45，则电源电动势：

E＝1.45V，电源内阻：

r＝

＝

＝1.0Ω．故D正确，ABC错误。

【点评】本题考查电源电动势与内阻的实验，知道实验原理即可作出实验电路图，电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．

【分析】根据U﹣I图象与坐标轴的交点求解电动势和内阻．

通过改变电路的阻值从而获得多组数据，根据U﹣I图象与坐标轴的交点求解电动势和内阻。

A．安培表测电流，伏特表测路端电压，滑动变阻改变电路的阻值从而获得多组数据，故A可取；

B．伏特表测路端电压，电流可由路端电压和定值电阻求得，通过改变接入定值电阻的个数改变电路的电阻，故B可取；

C．安培表测电流，再由电流和定值电阻可得路端电压，通过改变接入定值电阻的个数改变电路的电阻，故C可取；

D．两个安培表和一个滑动变阻器，不管怎么组合，不能测出路端电压，故不能测出电动势和内阻，故D最不可取。

本题选最不可取的一组器材，故选：

【点评】解决本题的关键会从U﹣I图线获取电源的电动势和内阻，电源的内阻等于图线的斜率绝对值，以及会分析误差的来源．

根据根据图象结合功率公式可明确路端电压及功率及效率关系．

由闭合电路欧姆定律U＝E﹣Ir，得

当I＝0，U＝E，U﹣I图线与U轴的交点表示断路，U＝E，

图线斜率大小表示r

则可判断出E1＞E2，r1＞r2

A、作出R的U﹣I图象，斜率表示电阻，如果其通过题目图中的两条线的交点，则U1＝U2且I1＝I2；

此时输出功率P＝UI，则输出功率相等；

故AB错误；

C、电源消耗的总功率P＝EI，要满足P1＝P2，由于E1＞E2，必须满足I1＜I2，如图所示：

故对于图中所示的情况，可能有P1＝P2；

D、电源的效率η＝

由图可知，电源1的内电阻较大，则电源1的效率较低，它们不可能相等；

物理图线关键在于图线的物理意义，能根据闭合电路欧姆定律求解电路问题，难度适中．

【分析】根据测量电源的电动势和内阻的原理可知以上电路能否测量电动势和内阻。

要测量电动势和内电阻，只需根据闭合电路欧姆定律列出两个方程即可求得电动势和内电阻；

图甲中可由E＝I（R+r）列式进行计算；

图乙可用E＝U+

r进行列式计算；

图丙可用E＝U+Ir进行列式计算；

故三个电路均可求出电动势和内电阻；

【点评】测量电动势和内电阻实验时变式较多，可以采用伏安法、伏阻法及安阻法进行测量；

只要能建立闭合电路欧姆定律即可求解。

由此U﹣I图象可以得出这节干电池的电动势E＝　1.34　V，内阻r＝　0.9　Ω。

【分析】电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻，根据图示图象可以求出电源电动势与内阻。

由图示电源U﹣I图象可知，电源电动势为：

E＝1.34V，

电源内阻为：

＝0.9Ω；

故答案为：

1.34；

0.9。

【点评】本题考查了求电源电动势与内阻实验，电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻。

图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E＝　3　V，r＝　1　Ω．

【分析】根据闭合电路欧姆定律I＝

，进行数学变形，得到R与

的关系式，根据数学知识研究R﹣

图象的斜率和截距的意义，求解电源的电动势和内阻．

根据闭合电路欧姆定律I＝

，

解得：

R＝E

﹣r，

由数学知识得知，R﹣

图象的斜率等于E，纵轴截距的绝对值等于r，

则由图得到，电源的电动势为E＝

＝3.0V，

内阻r＝1Ω

（1）3

（2）1．

【点评】物理图象关键要根据物理规律得到解析式，运用数学知识分析图象的物理意义．本题采用的是转换法，本来I﹣R是非线性关系，转换成R﹣

是线性关系，图象直观，一目了然．

请你根据数据点位置完成U﹣I图线，并由图线求出该电池的电动势E＝　1.47　V，内电阻r＝　0.55　Ω．（计算结果保留两位小数）

【分析】根据坐标系内描出的点作出电源的U﹣I图象，图象与纵轴交点坐标值是电源的电动势，图象斜率是电源的内阻。

根据坐标系中描出的点，作出电源的U﹣I图象，图象图所示；

由图象可知，图象与纵轴的交点坐标是1.5，则电源电动势E＝1.5V，

电源内阻r＝

＝0.55Ω；

I﹣U图象如图所示；

1.47；

0.55。

【点评】本题考查测电动势和内阻实验的数据处理，注意要结合公式理解图象的斜率及截距的含义，测出的电动势和内电阻存在一定的范围。

（2）从U﹣I图象（如图3）中可求出电池的电动势E＝　1.5　V，内电阻r＝　1.0　Ω．（结果保留两位有效数字）

【分析】

（1）根据原理图连接对应的实物图；

（2）根据闭合电路欧姆定律进行分析，再联系图象根据数学规律即求得电动势和内电阻。

（1）根据实验原理图按照实物图的连接方法即可得出对应的实物图，如图所示；

（2）根据闭合电路欧姆定律可知：

U＝E﹣Ir，则可知，图象与纵坐标的交点表示电源的电动势，

由图示图线可知，电源电动势：

E＝1.5V，

图象的斜率表示内电阻，则有：

＝1.0Ω；

（1）实物电路图如图所示；

（2）1.5，1.0。

【点评】本题考查了求电源电动势与内阻，根据欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图象即求出电源电动势与内阻；

同时注意连接实物图的基本要求和方法。

13．（2017秋•昌平区校级期中）某同学使用如图所示（甲）电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了（乙）图所示的U﹣I图象，由图象可知电池电动势为　1.40　V，电池的内阻为　1　Ω

【分析】由图象的纵坐标可知电源的电动势，由纵坐标的交点可知路端电压为1V时的电流，由闭合电路欧姆定律可得出内电阻．

根据闭合电路欧姆定律可知U＝E﹣Ir；

故图象与纵轴的交点表示电动势；

由图可知，电源的电动势约为1.40V；

图象的斜率表示内阻，故有：

＝1Ω，故A错误；

1.40，1．

【点评】本题考查闭合电路的欧姆定律的数据处理，要明确图象的意义，同时注意纵坐标是否从零开始的，不能相当然的将横坐标的截距当作短路电流．

14．（2015春•北京校级期中）用安培表和伏特表测量一节干电池的电动势和内电阻，根据实验得出的U﹣I图线（如图所示），求出干电池的电动势和内电阻ε＝　1.5V　，r＝　1.0Ω　．

【分析】电源U﹣I图象与纵轴交点坐标系值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻．

由图示电源U﹣I图象可知，图象与纵轴交点坐标值是1.5，则电源电动势：

E＝1.5V，电源内阻：

1.5V，1.0Ω．

【点评】本题考查测量电动势和内电阻实验的数据的处理，能用图象法求出电势和内电阻．

15．（2014秋•凉州区校级期末）在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，实验原理如图所示．一位同学在实验中记录的6组数据如下表所示，试根据这些数据在如图中画出U﹣I图线．根据图线可读出被测电池的电动势E＝　1.45　V，内电阻r＝　0.70　Ω．

【分析】由描点法可得出U﹣I图象，图线与纵标的交点为电源的电动势；

由闭合电路欧姆定律可求得内电阻．

由描点作图可得出图象如图所示，由图可知，电源的电动势约为1.45V；

由图可知，由图象与横轴的交点可知，当电压为1.00V时，电流为0.65A，则由闭合电路欧姆定律可得：

Ω＝0.70Ω；

1.45；

0.70

【点评】本题考查闭合电路欧姆定律的数据处理，注意掌握描点作图的方法，误差较大的点（0.32，1.18）在作图时要注意舍去．