2017-2018学年高中物理沪科版选修3-1学业分层测评：第

学业分层测评(十五) 测量电源的电动势和内阻

(建议用时：45分钟)

1．(多选)某同学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4­2­8所示．指出该同学接线中错误的和不规范的做法是( )

【导学号：29682077】

图4­2­8

A．滑动变阻器不起变阻作用

B．电流表接线有错

C．电压表量程选用不当

D．电压表接线有错

【解析】滑动变阻器要起变阻的作用，必须使接入电路的两根导线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上，图中变阻器起不到变阻的作用，故选A.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“＋”“－”接线柱是否正确，不然的话，极易损坏电表，图中电流表的“＋”“－”接线柱无错误，故不选 B.干电池的电动势为1.5 V，电压表量程适当，故不选C.但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，且电压表“＋”“－”接线柱有错，故选D.

【答案】AD

2．在用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的实验中，被测的电源是两节干电池串联的电池组，可供选择的实验器材如下：

【导学号：29682078】A．电流表，量程0～0.6 A,0～3 A

B．毫安表，量程0～100 μA,0～100 mA

C．电压表，量程0～3 V,0～15 V

D．滑动变阻器，0～1 000 Ω，0.1 A

E．滑动变阻器，0～20 Ω，2 A

F．开关一个，导线若干

(1)为了尽量得到较好的效果，电流表应选________，量程应选________，电压表量程应选________，滑动变阻器应选________．

(2)如图4­2­9有甲、乙两个可供选择的电路，应选________电路进行实验，实验中误差是由于________表的读数比实际值偏________所造成的．

甲 乙

图4­2­9

【解析】 (1)一般干电池允许通过的最大电流为0.5 A ，故电流表应该选A ，其量程应该选0～0.6 A ．两节干电池串联后的电动势为3.0 V ，故电压表量程应该选0～3 V ．滑动变阻器的最大阻值只需要比电池组的内阻大几倍即可，故选择E.

(2)应该选乙电路，电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相差不大，其分压作用不可忽略，而电压表的内阻相对滑动变阻器的阻值来讲大很多，其分流作用可以忽略，故选择乙电路．实验中电压表的示数是路端电压，电流表的示数比干路中的电流略小，所以实验中的误差是由电流表的读数比实际值偏小造成的．

【答案】 (1)A 0～0.6 A 0～3 V E (2)乙 电流 小

3．现有器材：理想电流表一个，两个定值电阻R 1，R 2，单刀单掷开关两个，导线若干，要求利用这些器材较精确地测量一节干电池的电动势(电动势约1.5 V)．

(1)在虚线框内画出实验电路图．

(2)【解析】

(1)由闭合电路的欧姆定律知：E ＝I (R ＋r )，当外电阻发生改变时，电流就改变，由两个定值电阻测得两个对应电流值，代入上式就可以解出电动势和内阻．故电路设计成如图所示．

(2)将对应电压值和电流值代入E ＝I (R ＋r )得两个方程：

E ＝I 1(R 1＋r )，E ＝I 2(R 2＋r )，

联立解得：E ＝

I 1I 2R 1－R 2

I 2－I 1

.

【答案】 (1)电路图见解析 (2)

I 1I 2R 1－R 2

I 2－I 1

4．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差． (1)应该选择的实验电路是图4­2­10中的________(选填“甲”或“乙”)．

甲 乙

图4­2­10

(2)现有电流表(0～0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材： A ．电压表(0～15 V) B ．电压表(0～3 V) C ．滑动变阻器(0～50 Ω) D ．滑动变阻器(0～500 Ω)

实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(选填相应器材前的字母) (3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图4­2­11的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U ­I 图线．

图4­2­11

(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω.