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:BC2.(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E=U1+I1rE=U2+I2r方程组,求出E和rB.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rD.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:AD3.(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()A.V1与A1B.V1与A2C.V2与A1D.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:AB4.如图所示,已知R1=R2=R3=1Ω。当开关S闭合后,电压表的读数为1V;当开关S断开后,电压表的读数为0.8V,则电池的电动势等于()A.1VB.1.2VC.2VD.4V解析:开关闭合时,R总=r+R1+R2R3R2+R3=r+1.5(Ω)将I=UR1=1A代入公式得E=r+1.5(V)①开关断开时,R总'=r+R1+R3=r+2(Ω)将I'=U'R1=0.8A代入公式得E=0.8r+1.6(V)②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0.6A、3A);B.电压表(量程3V、15V);C.定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W);D.定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W);E.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω、额定电流2A);F.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω、额定电流1A)。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<E真,r测<r真。答案:(1)30.610~10(2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小6.一同学在电学实验中测得并记录以下6组数据:I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.101.05(1)试根据表中数据在图中画出U-I图线并读出电动势E=;内电阻r=。(2)若不画出图线,只选用其中两组U和I数据,可利用公式E=U+Ir,算出E和r,这样做可能得出误差较大的结果。选用第组和第组数据,求得E、r的误差最大。解析:本题考查作图法处理实验数据。作图线时,应把个别不合理的数据排除在图线外,如图所示。由直线与纵轴的交点可读出电动势E=1.45V,再读出直线与横轴的交点的坐标(U,I)连同得出的E值代入E=U+Ir中,得到r=E-UI≈0.70Ω。选用第3组和第4组数据求得的结果误差最大。由图知,当过第3组和第4组数据作直线时,此直线与原直线偏离最大,因此