r??U4.5V?2.5V??1.0Ω； ?I2.0A（3）[4]由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压流I?2.0A，则电源电动势为：
UL?2.5V，此时电路电
E?Ir?UL?IR滑
即：
4.5V?2.0A?1Ω?2.5V?2.0A?R滑
则：
R滑?0Ω；
[5]则电池组旳效率为：
??U
LIEI?100%?56%。
5．小华、小刚共同设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为：电池组（电动势约6V，内阻r约3Ω）、电流表（量程2.0A，内阻rA=0.8Ω）、电阻箱
R1（0~99.9Ω）、滑动变阻器R2（0~Rt）、开关三个及导线若干．他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值．
（1）小华先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值．他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合S、S2，断开S1，读出电流表的示数I；再闭合S、Sl，断开S2，调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时，电流表的示数也为I．此时滑动变阻器接入电路的阻值为_________Ω．
（2）小刚接着利用该电路测出了电源电动势E和内电阻r． ①他的实验步骤为：
a．在闭合开关前，调节电阻R1或R2至 _________（选填“最大值”或“最小值”），之后闭合开关S，再闭合_______（选填“S1”或“S2”）；
b．调节电阻________（选填“R1”或“R2”），得到一系列电阻值R和电流I的数据； c．断开开关，整理实验仪器． ②图乙是他由实验数据绘出的
1?R图象，图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表I_______（用对应字母表示），电源电动势E=_____V，内阻r=______Ω．（计算结果保留两位有效数字）．
【答案】3.6 最大值 S1 R1 RA与r之和 6.0 2.8
【解析】 【分析】
（1）由电路的结构可知测出了R2接入电路的阻值用的是等值替代法．
（2）实验中采用的是电阻箱和电流表的方式测定电动势和内电阻；根据实验的原理可知应采用的方式；
（3）分析电流与电阻的关系，由闭合电路欧姆定律可得出符合本实验的公式，再结合图象的性质利用函数关系即可求得电动势和内电阻。 【详解】
（1）[1]．用等值替代法可测出R2接入电路的阻值，电阻箱的示数等于接入电路的阻值为3.6Ω；
（2）①[2][3][4]．要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻，则要改变电阻箱的值，则 a．在闭合开关前，调节电阻R1或R2至最大值，之后闭合开关S，再闭合S1； b．调节电阻R1得到一系列电阻值R和电流I的数据； ②[5][6][7]．由闭合电路欧姆定律
I?变形得：
E
RA?R?r1RA?R?rRRA?r??? IEEE可得：
1?R图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表r?RA I1，即： Ek?1 E图象斜率为
解得：
E?由
1=6.0V kr?RA?0.60E
得：
r?0.60E?RA?2.8?
【点睛】
本题中有两个难点，一个等电阻替代法测电阻原理，二是需要根据闭合欧姆定律推导出
1?kR?b的形式 I
6．“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图a．所示，其中R1为定值电阻，R为
滑动变阻器．
(1)下列关于图a．电路的说法中正确的有_____ A．甲为电压传感器，R的作用是保护电路 B．甲为电压传感器，R1的作用是保护电路 C．乙为电压传感器，R的作用是保护电路 D．乙为电压传感器，R1的作用是保护电路
(2)实验测得电池①的路端电压U与电流I的拟合曲线如图b．中①图线所示，由此得到电池①的电源电动势E1=_______V，内阻r1=______Ω；
(3)改用电池②，重复上述实验方法，得到图b．中的图线②．用阻值相同的两个定值电阻分别与电池①及电池②连接，两电池的输出功率相等，则这两个定值电阻的阻值为________Ω，电池①和电池②的效率η1______η2（选填“>”“=”或“<”）． 【答案】D 6.0 2.4 1.6 < 【解析】 【详解】
(1)[1]甲串联在电路中，是测量电流的，所以甲是电流传感器；乙接在电源两端，测量电压，所以乙是电压传感器；定值电阻R1在实验中的作用主要是保护电源，防止短路；故D正确，ABC错误．
(2)[2][3]根据U=E?Ir可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E1=6.0V；图象的斜率表示内阻，则r1=△U/△I=（6.0?1.2）/（2.0-0）Ω=2.4Ω；
(3)[4][5]由图可知，电池②的电动势E2=4.8V.内阻r2=1.6Ω，外接电阻R时，电源的输出功率为：P?(E26.024.82)R，则()R?()R，解得：R=1.6Ω．电池的效率：R?rR?2.4R?1.6??
UIR?，带入数据得：η1<η2． EIR?r7．为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材： A．被测干电池一节
B．电流表A1，量程0～0.6 A，内阻r＝0.3 Ω C．电流表A2，量程0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω
D．电压表V1，量程0～3 V，内阻未知 E．电压表V2，量程0～15 V，内阻未知 F．滑动变阻器1,0～10 Ω，2 A G．滑动变阻器2,0～100 Ω，1 A H．开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻． (1)在上述器材中请选择适当的器材：______ (填写选项前的字母)； (2)实验电路图应选择下图中的______ (填“甲”或“乙”)；
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则干电池的电动势E＝______V，内电阻r＝______Ω. 【答案】ABDFH 甲 1.5 0.7 【解析】 【详解】
(1)[1]本实验中必选的仪器有：A．被测干电池一节；H开关、导线若干；因电源电动势为1.5V，电流较小，为了读数准确，所以电流表应选择：量程0～0.6A，内阻0.3Ω的B；电压表选择D量程0～3V，滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F，故选ABDFH.
(2)[2]因电流表的内阻已知，故实验电路图应选择图甲；
(3)[3][4]根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则干电池的电动势
E＝1.5V
内电阻
r＝
1.5?1.0Ω－0.3Ω＝0.7Ω. 0.5
二、第十二章 电能 能量守恒定律选择题易错题培优（难）
8．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r（R2?r?R1?R2），电表均视为理想电表。闭合开关S后，调节R的阻值，使电流表A1的示数增大了?I1，在这一过程中，电流表的A2示数变化量的大小为?I2，电压表示数的变化量的大小为?U，则
A．A2增大，且?I2
?UB．的大小变大
?I1D．电源的输出功率一定增大了
?I1?r EA．要使电流表A1示数增大，则R应减小；因总电流增大，则内阻及R2分压增大，并联部分电压减小，则流过R1的电流减小，因此流过R的电流增大，即A2的示数变大，因
I2(则
)?IR1()?I1()
?I2??I1
故A错误。 B．根据
E?U1?Ur
可得：
?U??Ur
则
?U?Ur??r ?I1?I1故其大小不会随R的变化而变化；故B错误。 C．电源的效率
??U?100% E?I1?r；故D正确。 E因电压的改变量为△I1r；故说明电源的效率降低了
D．当内外电阻相等时，电源的输出功率最大；因不明确内外电阻的关系，故无法明确功率的变化情况；故D错误。 故选C。
9．如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，当变阻器R的滑动触头向a端移动时，下列判断正确的是（ ）
高中物理必修第3册第十二章 电能 能量守恒定律测试卷复习练习(Word版 含答案)
