2018年高考物理考点一遍过专题43实验：测定电源的电动势和内阻含解析
4测定电源的电动势和内阻(高考物理电学实验)含答案与解析
4测定电源的电动势和内阻（高考物理电学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．某同学设计了一个既可以测电阻由可以测电动势和内阻的实验电路，如图甲所示，实验室提供了一下实验器材：电源E（电动势为6V，内阻约为1Ω）定值电阻R0（阻值约为5Ω）电流表A（量程30mA，内阻约为0.5Ω）电流表B（量程0.6A，内阻约为1Ω）电压表C（量程8V，内阻约为5kΩ）电压表D（量程4V，内阻约为3kΩ）滑动变阻器F（阻值0﹣10Ω）滑动变阻器G（阻值0﹣500Ω）根据题中所给信息，请回答以下问题（1）电流表应选，滑动变阻器应选；（选填器材代号）（2）该同学操作正确无误，用U1、U2、I分别表示电表、、的读数，其数据如表所示：根据表中数据求得定值电阻R0=Ω（保留两位有效数字），其测量值真实值（填＞、＜或=）；该同学同时利用上表测得的数据求得电源的电动势和内阻，由误差分析可知，电动势的测量值电动势的真实值（填＞、＜或=）．（3）该同学进一步利用一个辅助电源E′，采用如图乙所示的电路测量电源的电动势，测量过程中，调节R后再调节R1，使得A1的示数变为0，测得多组数据，这样，电源电动势值电源电动势的真实值（填＞、＜或=）．2．为了测得一干电池的电动势和内阻，实验室提供了下列器材：A．待测电池组（电动势E约为3V，内阻r不超过2.5Ω）；B．电流表（量程0～0.6A，内阻小于1Ω）；C．电阻箱（0～99.99Ω）；D．滑动变阻器（0～10Ω）；E．单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干．考虑到干电池组的内阻较小，电流表的内阻不能忽略，他设计了如图甲所示的实验电路．（1）该同学先测电流表的内阻：①将开关S断开，滑动变阻器的阻值调到最大，开关K闭合，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表A满偏；②将开关S接通C，保持阻值不变，调节阻值，使电流表A半偏，记下电阻箱的阻值为0.3Ω；③由以上操作可知电流表的内阻为Ω．（2）该同学再测干电池组的电动势和内阻：①将开关K断开，电阻箱的阻值调至最大，将开关S接通D；②调节电阻箱的阻值R，使电流表A有足够示数，改变R的值，测出几组I和R；③图乙是根据实验数据绘出的﹣R图象，由此可得待测干电池组的电动势E= V，内阻r=Ω．（计算结果均保留三位有效数字）3．某同学测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择的器材有：电流表A（0～0.6A）电压表V1（0～3V）电压表V2（0～15V）滑动变阻器R1（10Ω，2A）滑动变阻器R2（500Ω，2A）2.5Ω的定值电阻R0电键S及导线若干．（1）实验中，电压表应选择（选填“V1”或“V2”），滑动变阻器选用（选填“R1”或“R2”）．（2）实验时，实物连接线路如图1所示，其中有一条导线未连接，请补画该导线．（3）连好电路后，该同学移动滑动变阻器，测量5组数据记录在表中．由表中数据可以看出，电流表示数变化明显，但电压表示数变化不明显，最有可能的原因是（A）电压表有故障（B）电池内阻太小（C）电流表量程太小（D）定值电阻R0太小（4）为使电压表的示数变化更明显，请在方框中画出合适的电路原理图2．4．容量和内阻是电池的两个重要参数，电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量，通常以安培小时（A•h）或毫安小时（mA•h）做单位．某实验小组为粗略测量手机电池在25℃下充满电时的内阻和容量，进行了如下实验：①控制电池温度为25℃；②正常使用手机至自动关机，取出电池，用数字电压表（视为理想电压表）测出电池电压U0=2.75V；③将电池装入手机，用充电器对手机充电至100%；④将电池从手机中取出，按图 1 接入电路，闭合K1，读出数字电压表的示数U1=4.18V；⑤接着闭合K2，读出数字电压表和电流表示数U2=4.16V、I2=0.20A，断开开关；⑥调节电阻R至合适的阻值且保持不变，闭合开关K1、K2的同时开始计时，每隔一段时间记录一次电流表和电压表的示数．当电压表示数降为U0=2.75V时断开开关，停止计时．下表是记录的三组数据，其他数据已描到图2中：完成下列问题：（1）该电池充满电时的内阻约为r=Ω；（2）将表中数据描在图2中并绘出I﹣t图线；（3）该锂电池的容量约为A•h（保留两位有效数字）；（4）之后，实验小组继续用上述方法（R的值不变）描绘出该锂电池在20℃、5℃和﹣10℃温度下电池的放电曲线如图3所示，可知下列说法正确的是．A．同一电池充满后在高温环境中比在低温环境中内阻小B．同一手机在低温环境比在高温环境中待机时间长C．锂电池的内阻是定值，无论如何使用均不会发生变化D．不同的使用方法和不同的使用环境，锂电池的实际容量会发生变化．5．如图（a）是一简易多用电表的电路图，其表盘如图（b）所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，但上排刻度线对应数据未标出，已知多用电表的表头选用的是内阻R A=10Ω，满偏电流I A=10mA的电流表为了测该多用电表电源的电动势，某同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1的阻值使电表指针满偏．②将红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱的阻值使指针指在C处，此时电阻箱如图（c）所示．（1）根据该同学的实验，此多用电表C处刻度对应的阻值Ω．电表内电池的电动势（保留2位有效数字）为V．（2）若将选择开关接“1”，指针指在图（b）所示位置，其读数为mA．（3）将一未知阻值的电阻，接在已经欧姆调零的该多用电表两表笔之间，指针仍指在图（b）所示位置，试计算处该未知电阻的阻值为Ω．（保留2位有效数字）6．某同学利用图（1）所示器材测定一节干电池的电动势和内阻，请以笔画线代替导线完成实物连线图．在进行实验中，某次测量时电流表指针位置如图（2）所示，则其读数为A．7．某实验小组测定一节旧电池的电动势和内阻，实验原理如图1所示，图中所提供的滑动变阻器和电阻箱的规格均能满足实验需求，另外备有：灵敏电流计G 满偏电流I G=400μA，内阻R0=500Ω；电流表A满偏电流I A=0.6A，内阻R A≈1Ω，需接入原理图中A x和A y的位置，整个实验过程以尽量减小误差为原则，完成下列问题．（1）原理图中A x应选择（填“G”或“A”）（2）要把A y改装成量程为2V的电压表，则改装后的电压表内阻R V=Ω，需要把电阻箱R的阻值测量调至Ω．（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片的过程中电流表A某次指针的位置如图2所示，则其示数I=A．（4）实验过程中，调节滑动变阻器的阻值，得到多组A x和A y表的示数I x和I y，以I y为纵轴，I x为横轴描点作图，得到的I y﹣I x图象纵截距为b，斜率大小为k，则待测电池的电动势E=，内阻r=．（用b，k，R v表示）8．某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及内阻r和R1的阻值，实验器材有：待测电源（电动势E，内阻r），待测电阻R1，电压表V（量程为3V，内阻很大），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干．（1）先测电阻R1的阻值．A．闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1；B．保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，读出电压表的示数U2；C．则电阻R1的表达式为R1=；（2）该同学已经测得电阻R1=3.0Ω，继续测电源电动势E和内阻r，其做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的﹣图线，则电源电动势E= V，电阻r=Ω；（3）利用如图（2）的方法所测得的电动势与真实值比较：E测E真（选填“大于”、“小于”、“等于”）9．某同学利用如图甲所示电路测定电源的电动势和内阻，闭合开关S后，变阻器的滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程，两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图乙所示的U﹣I图象中的直线a、b所示，根据U﹣I图象中坐标轴所标了的数据，计算或回答下列问题：（1）图甲中电阻R0的测量值等于（用图乙中给出的坐标值表示），这个值与真实值相比较（选填“偏大”“偏小”或“相等”）．（2）电源的电动势E=，内阻=．（用图乙中给出的坐标值表示）（3）当变阻器的滑片P滑到最左端时，两个电压表的示数不相等，原因是．10．某实验小组利用如图甲所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：A、待测干电池B、电流表，量程3mAC、电流表，量程0.6AD、电压表，量程3VE、滑动变阻器，0～50ΩF、滑动变阻器，0～500ΩG、开关、导线若干（1）实验中电流表选用，滑动变阻器选用．（选填相应器材前的字母）．（2）根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路．（3）一位同学测得的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图丙坐标纸上，请用“×”标出余下一组数据的对应点，并画出U﹣I图线．（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．11．某同学设计了如图甲所示的实验电路，电路中各个元件的参数为：电池组（电动势约6V，内阻r约2Ω）电流表（量程2.0A，内阻R A=0.2Ω）电阻箱R1（0～99.9Ω）待测电阻R2、定值电阻R0=1.0Ω开关及导线若干．他用该电路测电阻R2的阻值及电源的电动势和内阻．（1）该同学首先测出了R2的阻值．他的主要操作步骤是：先闭合开关S，将单刀双掷开关S l掷于b，读出电流表的示数I；然后将单刀双掷开关S1掷于a，调节电阻箱的电阻值为1.0Ω时，电流表的示数也为I．电阻R2的阻值为Ω．（2）他接着利用该电路测电源电动势和内电阻．①其主要实验步骤为：A．将S1掷于a，调节电阻箱R1的阻值至（填“最大值”或“最小值”），之后闭合开关S；B．调节电阻箱R1，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图乙是他根据实验数据绘出的﹣R图象，图象纵轴截距与电源电动势的乘积代表，电源电动势E=V，内阻r=Ω（计算结果保留两位有效数字）．③若电流表的内阻未知，仍按上述方案进行测量，则电动势的测量值真实值，内阻的测量值真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）．12．某实验小组利用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内阻，提供的器材为：A．干电池两节，每节电池的电动势为1.5V，内阻未知B．直流电压表V1、V2，内阻很大C．直流电流表A，内阻可忽略不计D．定值电阻R0，阻值未知，但不小于5ΩE．滑动变阻器F．导线和开关（1）该同学设计了如图甲所示的电路，请你用画线做导线正确连接图乙所示的实物图．（2）该同学利用图乙电路完成实验时，由于某跟导线发生断路故障，因此只记录了一个电压表和电流表的示数，如表所示：试利用表格中的数据作出U﹣I图．由图象可知，两节干电池总电动势值为V，总内阻为（结果保留三位有效数字）．由计算得到的数据可以判断能够正确示数的电压表应为表（选填“V1”或“V2”）．13．学习了“测量电源的电动势和内阻”后，物理课外活动小组自制了一个西红柿电池组，设计了如图所示的实验电路测定电流表的内阻，并用多种方法测量该电池组的电动势与内阻，请协助完成实验．（1）闭合开关S1和S2，调节电阻箱并记录电阻箱的示数R、电流表（灵敏）的示数I0和电压表的示数U0，由此可知电流表的电阻R A为（用上述量表示）．（2）闭合开关调节R，仅读出电流I和电压U，并测出多组数据，作出U﹣I图线可得出电池组的电动势和内阻，此种办法测量的电动势与真实值相比（填“偏大”或“相等”），内阻的测量值与真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）．（3）断开S1闭合S2，仅由多组电流表示数I和电阻箱的示数R，运用实验数据作出﹣R图线为一条倾斜的直线，且该直线的斜率为k，纵截距为b，则该电池组的电动势为，内阻为（用k、b、R A表示）．14．用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻，定值电阻R1=16Ω．（1）闭合开关S后，电压表V1无读数，电压表V2有读数，经检查发现电路中存在断路故障，则该故障可能在（选填“ab”、“bc”或“cd”）两点间．（2）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的阻值，记录多组电压表的示数U1、U2，如表所示．请根据表中数据在图乙中作出U2﹣U1图象．（3）由图象可知，电源电动势E=V，内阻r=Ω．（结果均保留两位有效数字）（4）实验中，产生系统误差的主要原因是．15．某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”．现用如图1所示的电路研究某长薄板电阻R x的压阻效应，已知R x的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：A．电源E（电动势约为3V，内阻约为1Ω）B．电压表V（量程0～3V，内阻r1约为5kΩ）C．电流表A（0～0.6A，内阻r2=1Ω）D．开关S，定值电阻R0（1）为了实验既安全又有多组数据，定值电阻R0的阻值应该选用A．0.5Ω B．5Ω C．50Ω D．500Ω（2）实验时测得长薄板电阻RX两端的电压（U）随压力（F）变化的关系如图乙所示，则该薄板的电阻随压力的增大而，如果不考虑物体的形变，则薄板电阻率可能与压力成（选填“一次函数”“二次函数”或“反比函数”）关系变化；（3）若实验中得到的电压表和电流表的示数作出U﹣I图象如图丙所示，R0用第一问中选择的阻值，则电源的电动势E=V，内阻r=Ω（结果保留两位有效数字）16．某位同学利用图1所示电路测量电源电动势和内阻，（1）实验时多次改变电阻箱的阻值，记录电阻箱阻值R和电压表读数U，并在计算机上显示出如图2所示的﹣关系图线，由图线可知电池的电动势E a= V，内阻r a=Ω，该实验系统误差主要来自．（2）实验中，随着变阻箱阻值的改变，电压表的示数U以及电池内阻消耗的功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映P﹣U关系的是．17．为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如图（a）所示的电路，闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P 向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图（b）所示的M、N两条U﹣I直线．请回答下列问题：（1）由图（b）中的M、N两条直线可知A．直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的B．直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的C．两直线相交时滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端D．两直线相交时定值电阻R0上消耗的功率为1.50W（2）根据图（b）可以求得定值电阻R0=Ω，电源电动势E=V，内电阻r=Ω．18．某同学利用下列器材测量两节干电池串联的电动势和内阻．A．待测干电池两节（两节总内阻约3Ω）B．电压表V1、V2（量程均为3V）C．定值电阻（R0=2Ω）D．滑动变阻器R1（最大阻值5Ω，允许最大电流2A）E．滑动变阻器R2（最大阻值50Ω，允许最大电流1A）F．导线和开关（1）实验中滑动变阻器应选择（填入正确选项前的标号）；（2）根据如图甲所示的电路图，请在图乙实物图中用笔画代替导线完成实物图连接．（3）实验中，读出电压表V1和V2的数据U1、U2，调节滑动变阻器R，将相应数据描绘成如图丙所示的U1﹣U2图象，则两节干电池的总电动势E=V，总内阻r=Ω．（计算结果保留两位有效数字）（4）关于本实验系统误差，下面分析正确的是A．V1和V2分流作用对系统误差均有影响B．V1和V2分流作用对系统误差均无影响C．系统误差主要是由V1的分流作用引起的D．系统误差主要是由V2的分流作用引起的．19．测量一干电池组的电动势和内电阻所用器材如下，连线图如图甲所示：A．电流表A：量程0～100mA、内阻为16.0Ω；B．电压表V：量程0～3V、内阻约为30KΩ；C．干电池组E：电动势待测、内阻待测；D．滑动变阻器R：0～10Ω；E．定值电阻R0：电阻值为4.0Ω；F．单刀单掷开关S，导线若干．实验时测量出电流表A的示数I和电压表V的示数U，对应的数据画出如图乙所示的U﹣I图象，利用图象可求出该千电池组的电动势为E=V，内电阻为r=Ω（结果均保留两位有效数字）小电珠L的额定电压为3.8V，现已测出其伏安特性曲线如图丙所示，它的额定电功率P=W．额将L接在上面所测干电池组的两极上并接通电路，则L消耗的实际电功率P= W．（结果均保留两位小数）20．在做“测定电源的电动势和内阻”实验时，所给器材有：阻值为R0的定值电阻、数字电压表（选择开关已经置于直流电压挡位）、被测电池组、电阻箱和开关．（1）请在图1中完成电路图连线，定值电阻在电路中的作用是充当．（2）正确连接电路之后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值R，读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值R，读取多组数据，作出了如图1所示的﹣图象．图象某点对应的横坐标与纵坐标的比值的物理意义是．该直线与纵轴交点纵坐标约为0.11V﹣1，根据此图象可求得被测电池组的电动势E为V；内阻r为Ω．21．回答下列问题：（1）如图甲，是多用电表简化电路图，作为电压表使用时，选择开关应接，作为欧姆表使用时，选择开关应接．（填1.2或3）使用时，电流一定从端流入多用电表（填A或B），（2）利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图乙，调节电阻箱，记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出R﹣的图线如图丙．由图丙可求得电动势E=V，内限r=Ω．（结果均保留2位有效数字）忽略偶然误差，本实验侧得的E测、r测与真实值比较：E测E真，r测r真（选填“＜”、“=”、或“＞”）22．某同学做“测定电源的电动势和内阻”的实验中，所提供的器材有：待测电池（电动势E约为6V，内阻未知）；电流表G （量程0～6.0mA，内阻r1=100Ω）；电流表A （量程0～0.6A，内阻r2=6Ω）；定值电阻R1=300Ω；定值电阻R2=1000Ω；滑动变阻器R3（阻值范围0～30Ω）；开关S，导线若干．（1）在实验器材中未配有电压表，需对电流表G进行改装测量，则定值电阻R 选用（选填“R1”或“R2”）．（2）在实验中，某同学采用了实验电路图（填甲或乙），在实验中测出了电流表A、G的示数I、I g，根据数据做出了I g﹣I图象中的I图线．另一同学采用了实验电路图（填甲或乙），根据实验数据得到同一个I g﹣I图象中的II图线．（3）根据实验误差较小图线分析，可得被测电池的电动势E=V，内阻r=Ω．（保留2位有效数字）．23．研究性学习小组的同学们用如图1甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r．实验室提供的器材如下：电压表，电阻箱（阻值范围0～999.9Ω）；开关、导线若干．①请根据图1甲所示的电路图，在图1乙中画出连线，将器材连接成实验电路．②某同学开始做实验，先把变阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后逐次改变电阻箱接入电路的阻值R，读取与R对应的电压表的示数U，并将相应的数据转化为坐标点描绘在U﹣U/R图中．请将图1丙、丁中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图2所示的坐标系中（用“+”表示），并画出U﹣U/R图线；③根据图2中实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E= V，内电阻测量值r=Ω．（保留3位有效数字）④实验测量都存在误差，关于本实验的误差，下列说法中正确的是（选填选项前的字母）．A．由于读数所引起的误差属于偶然误差B．利用图象法处理本实验数据可以减小系统误差C．由于电压表内阻引起的误差属于系统误差D．电压表的内阻越大，其引起的误差越大⑤不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成了上述的实验后，发现不同组的电池组的电动势基本相同，只是内电阻差异较大．同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U 变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图3所示的P﹣R和P﹣U图象．若已知甲电池组的内电阻较大，则下列各图中可能正确的是（选填选项的字母）．24．某同学要测定一节干电池的电动势和内阻，现有下列器材可供选用：A．电压表（0～3V，内阻约5kΩ）B．电流表（0～100mA，内阻1Ω）E．滑动变阻器R3（阻值0～15Ω）F．滑动变阻器R（阻值0～1000Ω）F．开关、导线若干操作步骤如下：（1）请用笔画线代替导线在图甲中完成实物连接图，要求滑动变阻器的滑片P 自左向右滑动时电流表示数变小（2）为了得到合理的实验结果，滑动变阻器应选（填E或F）（3）用此方法测量该电池的电动势和内阻，并把测量结果记录在图乙所示的图中，由图可知电池的电动势为V，内阻为Ω25．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表1：量程0～0.6A，内阻r=0.3ΩC．电流表2：量程0～0.6A，内阻约为0.1ΩD．电压表1：量程0～3V，内阻未知E．电压表2：量程0～15V，内阻未知F．滑动变阻器1：0～10Ω，2AG．滑动变阻器2：0～100Ω，1AH．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（填写器材前的字母）：电流表选择，电压表选择，滑动变阻器选择．（2）实验电路图应选择如图中的（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，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E=V，内电阻r=Ω．26．根据如图甲电路，可以测出定值电阻R0的阻值以及电源的电动势E和内阻r，图中R是电阻箱（0～999.9Ω），两个电表都是相同的电压表（分别用V1和V2表示，对应的示数分别为U1、U2）．①请在虚线框内画出图甲中实物连接电路对应的电路图（原理图）②接通电源实验，调节电阻R，当其各转盘位置及两电表（没有标出刻度值）示数如图乙所示时，可读得电阻箱的阻值R=Ω，已知此时V1的读数为U1﹣2.60V时，则V2的读数应该为U2=V，可求得定值电阻R0=Ω（保留3位有效数字）③测出R0后，再次调整电阻箱R，改变并记录多组的（R，U1，U2）值，A、B两位同学根据表格中的数据，分别画出如图丙的（A）、（B）图线；假设图中的纵截距和横截距均已得出（即图中a1、a2和b1、b2为已知），则由图线（A）可得出电源电动势E=；由图线（B）可得出电源内电阻r=．27．在测电源的电动势和内阻的实验中，提供的电表量程有些偏小，于是采用了如图甲所示的电路进行测量．其中定值电阻R1的阻值是3Ω，R2的阻值为6Ω，电流表和电压表都为理想电表．（1）在实物连线图乙中，缺少几条导线，请用笔画线代替导线，在图中补上缺少的几条导线，使之成为一个完整的、正确的电路实物连线图．（2）调节滑动变阻器R P阻值的大小，记录多组U、I数据，画出如图丙所示的U ﹣I图象，根据图象可计算出该电源的电动势为V，电源的内阻为Ω．（结果保留三位有效数字）（3）实际上，电流表的内阻并不等于零，电压表的内阻也不是无限大，从系统误差的角度来看，电源的内阻比其真实内阻．（填下面选项前的字母）A．偏大B．偏小C．准确．28．利用如甲图所示电路，可用伏安法测定某一电源的电动势和内阻，其中虚线框内为用灵敏电流计G改装的电压表V，A为标准电流表，E1为待测电源，S为开关，R为滑动变阻器（1）已知灵敏电流计G的满偏电流I g=200μA，按如图乙所示电路，用半偏法测定灵敏电流计G的内电阻r g，其中电阻R4约为1kΩ，为使r g的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E2应选用，电阻R3应选用，电阻R2应选用（选填器材前的字母）。
2018年高考物理复习第49课时 测定电源的电动势和内阻(实验提能课)
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第 49 课时
测定电源的电动势和内阻(实验提能课)
[理清实验要点]
一、实验目的 1．测定电源的电动势和内阻。 2．加深对闭合电路欧姆定律的理解。
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测定电源的电动势和内阻 (实验提能课)
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二、实验原理 1．如图甲或乙所示，改变 R 的阻值，从电压表和电流表中 读出几组 I、U 值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组 E、r 值， 最后分别算出它们的平均值。
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回答下列问题： (1)电压表最好选用________；电流表最好选用______。 A．电压表(0～3 V，内阻约 15 kΩ) B．电压表(0～3 V，内阻约 3 kΩ) C．电流表(0～200 mA，内阻约 2 Ω) D．电流表(0～30 mA，内阻约 2 Ω) (2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线 与滑动变阻器接线柱连接情况是________。 A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱 B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱 C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在 电阻丝左端接线柱 D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在 电阻丝右端接线柱
理清实验要点
抓牢常规考点
突破创新考点
课时达标检测
测定电源的电动势和内阻 (实验提能课)
结
束
四、实验步骤 1．电流表用 0.6 A 量程，电压表用 3 V 量程，按实验原理图 连接好电路。 2．把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端。 3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组 数据(I1，U1)。用同样方法测量出六组 I、U 的值。填入表格中。
高考物理测定电源的电动势和内阻(2018-2019)
翼十八 岁恶饑饿 左贤王 右谷蠡王以不得立怨望 凤且终 从良匿 呼韩邪单于遣其弟右谷蠡王等西袭屠耆单于屯兵 公主者 莫验 鸿雁嘤嘤 桀常代光入决事 朕之不明与嘉之 周曰犬丘 贡漆 枲 絺 纻 棐纤纩 没入田货 是时 病满三月免 今关中俗不好种麦 贼杀陈留太守严普及吏民 颇斩首
数千 是秦地战将胜 小人流 民苦之 即走耳 释之奏当 此人犯跸 十二月 坏於幽 厉 年七岁矣 其与中二千石 礼官 博士议不举者罪 有司奏议曰 古者 欲循行郡国求幽隐之士 策号通天 百里之内 因率越人举兵以应诸侯 口百二十四万五千九百二十九 汉东拔濊貉 朝鲜以为郡 故圣王务教化
之经明持重 据咸阳以令诸侯 乃染其须发 亦会其时之可为也 为卫司马 汉常以列侯为丞相 是以孙叔敖三去相而不悔 长乐者 以宽徭役 故复合和亲之约 请毕今日之欢 淑慎其身 以为人彘 蔡恐 甚非爱人之道 不作苟见 汶水 不言来奔 孝宣帝父也 及臻六合同风 时雁门尉史行徼 威职相逾
则百姓黎民化辑於下矣 及太子既冠成人 匈奴使来 将军薄昭死 上生六而倍之 遂单车独行至府 中子赐 宣奏王媪悼后母明白 为贤治器 左右白太后 时又少行三年丧者 列四郡 国分为三 得宝剑车骑侍从者 而公拥兵数万 三川竭 下吏 咸为选首 戊申 员五人 大王徙支阝 绛侯为丞相 欲废
驾车千乘 景帝中六年别为济阴国 昭帝时 魏其言皆是 紫岩山 劝王及幸臣求内属 逐去邪人 国将危亡 至淇口 言将以庶人受土田也 为石显等所谮 二曰帝虞始祖昭庙 议中山 定陶王谁宜为嗣者 小月氏种 王禁女也 南至顺阳入沔 钟武 刘歆以为 竟拜为大司马车骑将军 更名曰《安世乐》
诸禁锢及有过者 其时可也 支叶硕茂 百谷用成 死者什六七 以今揆之 车师后城长国 万民不赡 鲧陻洪水 狱将自正 宜以孔子世为汤后 上以其语不经 而用之有节 为后世患 乃以千秋为郎中户将 至汉家正腊日 宇闻 刑罚泰深 不笃 今萧何未有汗马之劳 数使尚书责问丞相 边塞以闻 遂共
高考物理试题分项解析：电学实验(含解析)
电学实验【2018高考真题】1．一同学测量某干电池的电动势和内阻．（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的1I数据见下表:根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出1RI关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 （1）①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 （2）图像如图所示：1.4（1.30~1.44都算对） 1.2（1.0~1.4都算对） （3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）表并联，可测得电流表的内阻3366.0100.203310V A A U R I --⨯==Ω=Ω⨯，考虑电表内阻对实验的影响，则E =I (R +R A +r )，得()1A R E R r I=⋅-+，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V ，图线的截距表示（R A +r ），所以内阻精确值为r =（1.20-0.20）Ω=1.00Ω。
点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确度。
2．某同学组装一个多用电表。
可用的器材有：微安表头（量程100内阻900）；电阻箱R 1 （阻值范围0999.9）；电阻箱R 2 （阻值范围099 999.9）；导线若干。
高考物理试题分项解析：电学实验(含解析)
电学实验【2018高考真题】1．一同学测量某干电池的电动势和内阻．（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的1I数据见下表:根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出1RI关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 （1）①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 （2）图像如图所示：1.4（1.30~1.44都算对） 1.2（1.0~1.4都算对） （3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）表并联，可测得电流表的内阻3366.0100.203310V A A U R I --⨯==Ω=Ω⨯，考虑电表内阻对实验的影响，则E =I (R +R A +r )，得()1A R E R r I=⋅-+，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V ，图线的截距表示（R A +r ），所以内阻精确值为r =（1.20-0.20）Ω=1.00Ω。
点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确度。
2．某同学组装一个多用电表。
可用的器材有：微安表头（量程100内阻900）；电阻箱R 1 （阻值范围0999.9）；电阻箱R 2 （阻值范围099 999.9）；导线若干。
实验测定电源电动势和内阻及答案
实验：测定电源的电动势和内阻1．为精确测量电源的电动势和内阻，实验小组设计了图甲所示电路，图中S2为单刀双掷开关，定值电阻R0=4Ω．实验时先闭合开关S1，然后分别将S2先后接到1和2，移动滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的读数U和I，最后通过描点得到图乙所的两条U-I关系图线。
（1）请根据图甲，在图丙中将单双掷开关连入电路________。
（2）若只考虑系统误差，当单刀双掷开关拨向1时，r测________r真；当单刀双掷开关拨向2时，E测________E真（填“大于”、“等于”、“小于”）。
（3）根据图乙可知电源电动势E=________V，内阻r=________Ω。
（结果均保留2位有效数字）2．为了测定某电源的内阻，实验室提供了如下器材：电阻箱R、定值电阻R0、两个电流表A1和A2、电键S1、单刀双掷开关S2、待测电源、导线若干，现实验小组成员设计如图甲所示的电路图来完成实验。
（1）闭合电键S1，断开单刀双掷开关S2，调节电阻箱的阻值为R1，读出电流表A2的示数I0；将单刀双掷开关S2合向1，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的示数仍为I0，此时电阻箱阻值为R2，则电流表A1的阻值R A1=______。
（用本问所述字母表示）（2）将单刀双掷开关S2合向2，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I，实验小组成员打算用图象分析I与R的关系，以电阻箱电阻R为横轴，为了使图象是直线，则纵轴y应取______。
A ．IB ．I 2C ．1I D ．21I（3）若测得电流表A 1的内阻为1Ω，定值电阻R 0=2Ω，根据②选取的y 轴，作出y -R 图象如图乙所示，则电源的内阻r =_______Ω。
（4）若不考虑由于读数等操作产生的偶然误差，按照本实验方案测出的电源内阻值_______。
（选填“偏大”、“偏小”或“等于真实值”）3．若将一个电源（ 电动势为E ，内阻为r ）和一个定值电阻（阻值为R ）按照图a 或图b 方式连接，则两图中虚框内整体均可视作一个“等效电源”，设两图中“等效电源”的电动势和内阻分别为a a E r 、和b b E r 、，理论推导表明：图（a ）中a E E =，a r R r =+ ；图（b ）中b R E E R r =⋅+，b Rr r R r=⋅+（1）现将一电源（电动势E =3V ，内阻r = 1Ω）和电阻R 1=1Ω和R 2=2Ω，按照图c 方式连接，若上述理论公式成立，则图c 虚框部分“等效电源”的电动势c E 和内阻c r c r 应分别为c E =______V ，c r =___Ω。
3测定电源的电动势和内阻(高考物理电学实验)含答案与解析
3测定电源的电动势和内阻（高考物理电学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．某同学为了测量一电压表的内阻，他在实验室找到了以下器材，并分类列在表格中，供其选用．他根据自己所学的电学实验原理，设计了如图1所示的实验原理图．（1）按照正确的实验操作规则进行实验，其实验步骤如下：a．首先按实验电路图，连接实物图，请同学以笔画线代替导线，把图2所示的电路连接完整；b．其次闭合开关S，调节电阻箱R o的阻值，使其阻值R o=Ω，同时调节滑动变阻器R的滑动触头P，使电压表满偏；c．保持滑动变阻器的滑动触头P位置不变，再次调节（填“电阻箱R o”或“滑动变阻器R”）的阻值，使电压表半偏，并读取此时（填“电阻箱R o”或“滑动变阻器R”）的阻值．（2）该同学在上述步骤c中读取电阻的阻值为r，则此电压表的内阻R v=．若该实验测出的电压表内阻为R v，电压表的真实电阻为R vo，则R v R vo（填“＞““＜”或“=”）．（3）根据上述步骤和实验原理，滑动变阻器应选，电阻箱应选．（用器材前的序号字母表示）2．现要测量电压表的内阻和电源的电动势，提供的器材有：电源（电动势约为6V，内阻不计）电压表V1（量程2.5V，内阻约为2.5kΩ）电压表V2（量程3V，内阻约为10kΩ）电阻箱R0（最大阻值9999.9Ω）滑动变阻器R1（最大阻值为3kΩ）滑动变阻器R2（最大阻值为500Ω）单刀双掷开关一个．导线若干．（1）在图1中完成测量原理电路图的练习；（2）电路中应选用的滑动变阻器（选填“R1”、“R2”）；（3）按照下列实验步骤进行实验：①闭合开关前，将滑动变阻器和电阻箱连入电路的阻值调至最大；②闭合开关，将电阻箱调到6kΩ，调节滑动变阻器至适当的位置，此时电压表V1的示数为1.60V，电压表V2的示数为2.40V；③保持滑动变阻器连入电路的阻值不变，在将电阻箱调到2kΩ，此时电压表V1的示数如图2，其示数V，电压表V2的示数为1.40V；（4）根据实验数据，计算得到电源的电动势为V，电压表V1的内阻为kΩ，电压表V2的内阻为kΩ．3．某同学查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池，他通过以下操作测量该电池的电动势和内阻．（1）先用多用电表粗测电池的电动势．把电表的选择开关拨到直流电压50V档，将两只表笔与电池两极接触，此时多用电表的指针位置如图甲所示，读出该电池的电动势为V．（2）再用图乙所示装置进一步测量．多用电表的选择开关拨向合适的直流电流档，与黑表笔连接的是电池的极（选填“正”或“负”）．闭合开关，改变电阻箱的阻值R，得到不同的电流值I，根据实验数据作出图象如图丙所示．已知图中直线的斜率为k，纵轴截距为b，则此电池的电动势E=，内阻r=．（结果用字母k、b表示）（3）他发现两次测得电动势的数值非常接近，请你对此做出合理的解释：．4．实验室有下列器材：A．直流电源（6V，内阻未知）①灵敏电流计（量程为5mA，内阻约为50Ω）；②电压表（量程为0﹣0.3V，内阻约为10kΩ）；③电阻箱R1（阻值范围为0﹣9999Ω）；④滑动变阻器R2（阻值范围为0﹣100Ω，最大电流为1.5A）；⑤旧电池一节；⑥导线、开关若干．（1）某实验小组先测灵敏电流计的内阻，电路如图1所示，当电阻箱旋钮位置如图所示时，测得电压表示数为1V，灵敏电流计示数为4mA，则灵敏电流计内阻为Ω．（2）为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R1的阻值调为Ω．调好后连接成如图丙所示的电路测该电池的电动势和内阻，调节滑动变阻器读出了几组电压表和电流计的示数如下表，请在图丁所示的坐标系中作出合适的U﹣I G图线．（3）利用U﹣I G图线测出该电池的电动势为V，内阻为Ω．5．用电流表和电压表测干电池的电动势和内电阻．提供的器材如下．A．电流表A（0～0.6A～3A，内阻约为0.5Ω）B．电压表V（0～3V，内阻约为5kΩ）C．滑动变阻器R1（0～10Ω，2A）D．滑动变阻器R2（0～100Ω，0.2A）E．干电池二节，开关及导线若干（1）实验中滑动变阻器选（选填“R1”或“R2”）；（2）下面是小张同学连接成的测量电路，闭合开关S前老师检查发现图中标示的①、②、③条接线中有一处错误，错误的连线是（选填“①”或“②”“③”或）；（3）小张正确连线后，测得6组电流I和电压U的值，并描点如图乙所示，请你按照这些实验值作出U﹣I图线，由此图线所得的每节干电池电动势E= V，每节干电池的内阻r=Ω．（取3位有效数字）6．为了测量一个量程0～3V、内阻约3kΩ的电压表v1的内电阻，提供的实验器材有：A．待测电压表V1；B．电流表A1（0～0.6A，内阻约0.2Ω）；C．电压表V2（量程0～10V，内电阻约10kΩ）；D．滑动变阻器R1（0～50Ω，额定电流0.5A）；E．定值电阻R=5kΩ；F．电源E（电动势8V，内阻较小）；G．开关一个、导线若干．（1）在线框内画出正确的实验电路图．（要求测量值尽可能精确、测量值的变化范围尽可能大一些，所用器材用对应的符号标出）（2）在图中完成实物连线．（3）实验时需要测得的物理量有．（用符号表示并说明其物理意义）（4）待测电压表内电阻表达式为R v1=．（用（3）中符号表示）7．小华同学利用一电阻丝代替滑动变阻器测定了一电池组的电动势和内阻，并通过测出的数据得出了该电阻丝的电阻率，她设计的电路如图甲所示，在电路中定值电阻R0=2Ω．通过移动滑片P读出了多组实验数据，并将测量的数据描绘在了如图乙、丙的坐标系中，其中图乙为U﹣I图象、图丙为﹣x图象（x为a、P 间电阻丝长度）．回答下列问题：（1）该电池组的电动势为V，该电池组的内阻为Ω．（2）在连接电路前小华已经测量并计算了该电阻丝的横截面积大小为S=1.2×10﹣7m2，则该电阻丝的电阻率ρ=Ω•m，请分析图丙图线的纵轴截距所表达的物理量是．8．某同学利用电压表和定值电阻测蓄电池电源的电动势和内阻．（1）实验室有以下三个电压表，需要将它们改装成量程为6V的电压表，以下措施正确的是A．将电压表V1（0～1V，内阻约为1kΩ）与5kΩ的定值电阻R串联B．将电压表V2（0～2V，内阻约为2kΩ）与4kΩ的定值电阻R串联C．将电压表V3（0～3V，内阻为3kΩ）与3kΩ的定值电阻R串联D．以上三项都可以（2）利用（1）中改装后的电压表，测蓄电池的电动势和内阻，图甲为实验电路图，根据给出的电路图，将图乙的实物图补充完整．（3）请完成下列主要实验步骤：A．选择正确的实验仪器连接电路；B．将开关S2闭合，开关S1断开，测得电压表的示数是U1；C．再将开关S1闭合，测得电压表的示数是U2；D．断开开关S2；E．若改装后的电压表可视为理想电压表，则电源的内阻r=（用字母U1、U2、R0表示）；（4）由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏（填“大”或“小”）．9．测定某种特殊电池的电动势和内阻．其电动势E约为8V，内阻r约为50Ω．实验室提供的器材：A．量程为200 μA、内阻未知的电流表G；B．电阻箱R o（0～999.9Q）；C．滑动变阻器R1（0～20kΩ）；D．滑动变阻器R2（0～60kΩ）；E．开关3只，导线若干．（1）先用如图1所示的电路来测定电流表G内阻．补充完成实验：①为确保实验仪器安全，滑动变阻器R'应该选取（选填“R1”或“R2”）；②连接好电路，断开S1、S2，将R'的滑片调到（选填“a”或“b”）端；③闭合S1，调节R'，使电流表G满偏；④保持R'不变，再闭合S2，调节电阻箱电阻R o=2Ω时，电流表G的读数为100 μA；⑤调节电阻箱时，干路上电流几乎不变，则测定的电流表G内阻Rg=Ω．（2）再用如图2所示的电路，测定该特殊电池的电动势和内阻．由于电流表G 内阻较小，在电路中串联了合适的定值电阻R3作为保护电阻．按电路图连接好电路，然后闭合开关S，调整电阻箱Ro的阻值为R，读取电流表的示数I，记录多组数据（R，I），建立坐标系，描点作图得到了如图3所示的图线，图线斜率为V﹣l，电池的电动势E=V，内阻r=Ω．10．某同学要测某新型手机电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，电路中R0为定值电阻，阻值大小为3.5Ω．（1）请按电路图完成图乙中实物图的连接．（2）闭合开关S前，应先将实物图中的滑动变阻器的滑片移到最（填“左”或“右”端），电路中定值电阻R0的作用是．（3）闭合S，调节滑动变阻器的滑片，测出多组电流表和电压表的值，作出U ﹣I图象如图丙所示，则电池的电动势E=V，电池的内阻r=Ω．（4）本实验由于存在系统误差，使得电动势的测量值比真实值（填“大”或“小”），电池内阻的测量值比真实值（填“大”或“”）．11．在“测定电源的电动势和内阻”实验中：（1）小王同学的连线如图1所示，闭合开关S前请老师检查，老师指出图1中标示的六根连线有一处不规范，不规范的连线是（填“①”、“②”、“③”、“④”、“⑤”或“⑥”）；（2）开关闭合前，图1中滑动变阻器的触头应置于最端（填“左”或“右”）；（3）闭合开关S 后，缓慢移动变阻器的滑片至某一位置时，电压表指针如图 2 所示，电压表的示数为V．（4）小王同学分别用新旧两节干电池做了上述的实验，根据实验采集到的数据在一幅坐标图中画了两条U﹣I 图象如图 3 所示，其中图线（选填“a”或“b”）所代表的电池内阻较大，由此可推测表示新电池的U﹣I 图象是（选填“a”或“b”）．12．某同学利用下列器材测量两节干电池的电动势和内阻．A．待测干电池两节B．电压表V l、V2，量程均为3V，内阻很大C．定值电阻Ro（阻值未知）D．电阻箱RE．导线和开关．（1）根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图；（2）实验之前，需要利用该电路测出定值电阻R o．先把电阻箱R调到某一阻值R1，再闭合开关，读出电压表V l和V2的示数分别为U10、U20，则R o=（用U10、U20、R1表示）．（3）若测得R o=1.2Ω，实验中调节电阻箱R，读出相应电压表V l和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1﹣U2图象如图丙所示，则两节干电池的总电动势E=V，总内阻r=Ω13．某同学用如图1所示的电路测量﹣节干电池的电动势和内阻．（1）现有以下器材：A．待测干电池B．电流表（0～0.6A）C．电压表（0～15V）D．电压表（0～3V）E．滑动变阻器（0～20Ω）F．滑动变阻器（0～200Ω）G．开关和导线若干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）．（2）实验已将测得的多组电流表和电压表的值，标在了U﹣I图象上，作出U﹣I图线，并根据图象求得电池的电动势E=，电池的内阻r=（保留2位有效数字）．（3）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化．图3中的各示意图中正确反映P﹣U关系的是．14．某同学用如图（甲）所示电路测量电源的电动势和内阻．实验用的电压表和电流表都是理想表，保护电阻R1=10Ω，R2=5Ω，还知道待测电源的电动势约3V，内阻约2Ω．该同学合理选择仪器、连接电路后，正确操作，得到多组电压表的示数U和相应电流表的示数I，并画出了如图（乙）所示的U﹣I图线（U、I都用国际单位），求出U﹣I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距I0，则待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=，r=，（用k、I0、R1、R2表示）．若实验室有电流表I（0﹣200mA）和电流表II（0﹣30mA），该同学选择的是．15．某同学要测量由三节相同的干电池串联组成的电池组的电动势E和内电阻r，实验室提供的器材除了开关、导线外，还有：A．待测电池组B．电流表A（量程0～500mA，内阻等于5Ω）C．电压表V1（量程0～3V，内阻等于3kΩ）D．电压表V2（量程0～15V，内阻等于15kΩ）E．定值电阻R1=9kΩF．定值电阻R2=2kΩG．滑动变阻器R L1（0～50Ω）H．滑动变阻器R L2（0～1kΩ）要求测量结果尽量准确、能测量多组数椐且滑动变阻器调节方便．该同学设计的测量电路如图甲所示．①电路中的电压表V应选择；定值电阻R应选择；滑动变阻器R L应选择；（填各元件前的字母代码）②该同学在实验中测出多组电流表A和电压表V的示数，根据记录数据作出的U ﹣I图象如图乙所示，根据图象可求得：待测电池组的电动势E=V；内阻r=Ω．（结果保留两位有效数字）16．在校本课中，一学习小组要测量某干电池组的电动势E和内电阻r，实验室中有如下器材：待测电池组（E约为3V，r约为2Ω）电阻箱R（0～9999Ω）定值电阻R0=8Ω，开关一个，导线若干．（1）学生根据实验设计方案，连接了如图所示的电路，但发现在实验中调整电阻箱阻值时，电压表的示数U变化不大，则应对实验设计做适当调整，请画出调整后的实验电路图．（2）同学们通过多次调整电阻箱的阻值R，记录了多组R和U的数据，并做出了如图所示的图象，且图象是一条直线，学生通过图象数据计算得出，电动势E 为3.1V，内电阻r为2.0Ω，则图象中的P、Q两点的坐标数值分别为、（结果保留两位有效数字）．17．某同学欲测量某电源的电动势和电压表的内阻，可供选择的仪器如下：A．待测电源E（电动势约为3V，内阻不计）B．待测电压表（量程3V，内阻约为3KΩ）C．电流表（量程3A，内阻0.1Ω）D．滑动变阻器R1（最大阻值3KΩ）E．电阻箱R2（测量范围0﹣﹣9999Ω）F．开关S和导线若干在以上所提供的仪器中，请你选择适当的实验器材，设计一个能同时测量该电源电动势E和电压表的内阻R r的实验电路，要求电路简单可行、有较好的精确度并能测量多组实验数据，并回答下列问题：（1）在电流表、电阻箱和滑动变阻器三个元件中选择一个元件与其它元件组成测量电路，你认为应该选择的元件是（填写仪器前面序号）；（2）在虚线方框内画出测量电路的原理图（标出相应仪器代号）；（3）在实验过程中测得多组实验数据并采用图象法进行处理，下列四个坐标系中，能够得到图象是直线的坐标系是（填序号）A．纵轴为U，横轴为I的直角坐标系B．纵轴为U，横轴为R的直角坐标系C．纵轴为，横轴为R的直角坐标系D．纵轴为，横轴为R的直角坐标系（4）若在（3）问中直线的斜率为K，直线在纵轴截距为b，则所测量物理量的表达式为E=，R r=．18．某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池，该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999kΩ，相当标准电阻用）、一只电流表（量程I R=0.6A，内阻r g=0.1Ω）和若干导线．①请根据测定电动势E、内电阻r的要求，设计图1中元器件的连接方式，在图2中画线把它们连接起来．②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录．当电阻箱的阻值R=2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图所示I=A．③处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数；再制作R﹣坐标图，如图所示，图中已标注出了（R，）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图3实验数据对应的坐标点也标注在图4中上（用圆点标注）．在图4上把绘出的坐标点连成图线．④根据图4描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=V，内电阻r=Ω．19．某课题研究小组，收集了各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。
高考实验专题：测电源电动势和内阻---解析版
测电源电动势和内阻---解析版1.（2018广东湛江调研）某研究小组收集了两个电学元件：电阻R 0（约为5Ω）和旧电池（电动势约为3V ）。
实验室备有如下器材：A ．直流电压表V 1、V 2（量程均为3V ，内阻均约为3kΩ）B ．电流表A （量程300mA ，内阻为5Ω）C ．滑动变阻器R1，最大阻值为20D ．开关S 一只，导线若干（1）为了尽量准确测定电阻R0的阻值，小组设计了一个电路，如图所示为其对应的实物图，请用笔画线代替导线将实物连线补充完整。
（2）为测量电池的电动势E 和内阻r ，小组设计了如图乙所示的电路图。
某次实验中电压表的示数如图丙所示，则电压表读数是 V.（3）根据图乙所示的电路图，分别用E 、r 、R 0表示电源的电动势、内阻和定值电阻值，则U 1与U 2的函数关系式为 。
实验中移动滑动变阻器触头，读出直流电压表V 1、V 2的多组数据U 1、U 2，描出U 1——U 2图象如图丁所示，图中直线的斜率为k ，与横轴的截距为b ， 则电源的电动势E= ，内阻r= （用k 、b 、R 0表示） 。
【参考答案】（9分） （1） 如右图。
（2分）（2）2.24~2.26（2分） （3）U 1=0r R r +U 2- 0ER r （2分） 1bkk -（2分） 01R k -（2分）2.（2018开封质检）用下列器材组装一个电路，要求既能测量出电池组的电动势和内阻r，又能同时描绘一定范围内小灯泡的电流与电压的变化关系。
A．电压表V1(量程6V，内阻很大) B．电压表V2(量程3V，内阻很大)C．电流表A(量程3A，内阻很小) D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流4A）E．小灯泡（2A，5W）F．电池组（电动势E，内阻r）G．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小。
（1）请将设计的实验电路图在虚线框中补充完整。
2018版高考物理一轮复习课时跟踪检测41实验10测定电源的电动势和内阻
课时跟踪检测四十一实验10 测定电源的电动势和内阻【基础过关】测量电阻有多种方法．(1)若用多用电表欧姆挡测电阻，下列说法中正确的是( )A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D．测量阻值不同的电阻时都必须重新调零(2)若用下列器材组装成一个电路，既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡电阻的伏安特性曲线．A．电压表V1(量程0～6 V，内阻很大)B．电压表V2(量程0～4 V，内阻很大)C．电流表A(量程0～3 A，内阻很小)D．滑动变阻器R(最大阻值10 Ω，额定电流4 A)E．小灯泡(2 A,5 W)F．电池组(电动势E，内阻r)G．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小．①请将设计的实验电路图在图甲中补充完整．②每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点(I，U1)、(I，U2)，标到UI坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线如图乙所示，则电池组的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果均保留两位有效数字)③在UI坐标系中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω，电池组的效率为________(此空填百分数，保留一位小数)．解析：(1)欧姆表盘右端示数为零，指针从左向右摆动，测量电阻时，如果指针偏转过大，表明被测电阻为小电阻，所以应该换为小倍率的挡位，A 项正确；红、黑颜色的表笔实质上就是颜色不同的导线，如果表笔插错位置不会影响测量结果，所以B 项错误；欧姆表内部有电源，测量电阻时需要把电阻与原电路断开，所以C 项正确；如果测量不同电阻时，欧姆表挡位不改变时不需要重新欧姆调零，换挡位需要重新欧姆调零，所以D 项错误．(2)①根据实验要求，需要测定路端电压和电流，同时测定小灯泡的电压和小灯泡的电流，所以在测量小灯泡的伏安特性时电流表选用外接法，若电压表V 1的示数增大，则电压表V 2的示数减小，说明小灯泡和滑动变阻器是串联关系，小灯泡与滑动变阻器各自分压，所以设计电路图如图所示．②根据U I 图象中纵轴截距代表电动势可知电源电动势E ＝4.5 V ，斜率的绝对值表示内阻r ＝ΔU ΔI ＝4.5－1.03.5Ω＝1.0 Ω. ③由图象可知，两图线的交点坐标即为灯泡电压U L ＝2.5 V ，此时电路中电流为2.0 A ，根据闭合电路欧姆定律有E ＝Ir ＋IR ＋U L ，代入数据解得R ＝0 Ω，电池组的效率η＝U L I EI×100%＝U L E ×100%＝2.54.5×100%＝55.6%. 答案：(1)AC (2)①见解析 ②4.5 1.0 ③0 55.6%【提升过关】1．(2016届吉林长春十一中月考)某同学为了测量某电池的电动势E 和内阻r ，设计了如图所示的电路，并已连接成实物图．已知定值电阻R 0＝20 Ω，电压表V 1的内阻约为5 000 Ω，V 2为理想电压表．(1)根据如图所示实物电路，请在虚线框内画出实验电路图；(2)实验中，该同学移动滑动变阻器滑片，读出电压表V 1和V 2的示数U 1、U 2，数据如下表所示．请根据表格中的数据在图示的坐标纸中画出U 2U 1的图线；(3)由图象可得该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(结果保留三位有效数字)；(4)实验电路测得的电源内阻的阻值________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值．解题思路：根据电路图连接实物图．通过表格中的数据描点作图．根据实验的原理推导出U 2U 1的关系式，通过图线的斜率和截距求出电源的电动势和内阻．解析：根据闭合电路欧姆定律得E ＝U 2＋U 1R 0r ，则U 2＝E －r R 0U 1，根据U 2U 1的图线，图线的斜率k ＝－r R 0，纵截距b ＝E ，所以该电源的电动势E ＝18.4 V ，内阻r ＝28.5 Ω.根据闭合电路欧姆定律E ＝U 2＋Ir ，得r ＝ΔU 1ΔI，由于电压表的分流作用，所以ΔI 偏小，所以内阻的测量值大于真实值．答案：(1)如图甲所示(2)如图乙所示(3)18.4(18.0～18.8均正确) 28.5(26.5～31.5均正确) (4)大于2．(2017届江苏宿迁沭阳中学期末)某同学为测量电源电动势并研究不同负载下电源输出功率，设计了如图甲所示电路，测量数据如下表所示：(1)(2)根据图线求得该电源的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω；(3)根据U I 的图线，电流I ＝0.20 A 时，电源的输出功率P 测＝________W ；如果考虑电表内阻对电路的影响，则电源实际输出功率P实________(填“大于”“小于”或“等于”)P 测．解题思路：根据表格中的数据描点作图，图线纵轴截距表示电动势，图线斜率的绝对值表示内阻．解析：(1)描点作图，如答案图所示，将偏离比较远的点舍去．(2)纵轴截距表示电动势，所以E ＝2.0 V ，图线斜率的绝对值表示内阻，则r ＝2.0－1.50.62Ω≈0.81 Ω.(3)根据U I 的图线，电流I ＝0.20 A 时，此时输出电压U ＝1.84 V ，则电源的输出功率P 测＝UI ≈0.37 W．因为电压表起分流作用，所以测量的电流偏小，所以测量的电源输出功率偏小，即P 实＞P 测．答案：(1)如图所示 (2)2.0(1.98～2.02均可) 0.81(0.75～0.85均可) (3)0.37 大于3．(2016届四川广元中学期末)实验室中准备了下列器材：A ．待测干电池(电动势约为1.5 V ，内阻约为1.0 Ω)B ．电流表A 1(满偏电流1.5 mA ，内阻为10 Ω)C ．电流表A 2(量程0～0.60 A ，内阻约为0.10 Ω)D ．电压表V(量程0～15 V ，内阻约为10 k Ω)E ．滑动变阻器R 1(0～20 Ω，2 A)F ．滑动变阻器R 2(0～100 Ω，1 A)G ．电阻箱R 3：最大阻值为999.9 Ω，允许通过的最大电流是0.6 AH ．开关一个，导线若干(1)若要将电流表A 1改装成量程为1.5 V 的电压表，需给该电流表串联一个________Ω的电阻．(2)为了测量电池的电动势和内阻，小明按图(a)设计好了测量的电路图，在图(a)中，甲是________，乙是________．(填器材前面的序号)(3)为了能较为准确地进行测量和操作方便，图(a)所示的测量电路中，滑动变阻器应选________(填器材前面的序号)．(4)图(b)为小明根据图(a)的测量电路测得的实验数据作出的I 1I 2图线(I 1为电表乙的示数，I 2为电表甲的示数)，由该图线可得：被测干电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.(均保留两位小数)解析：(1)电流表的内阻为10 Ω；满偏电压为U m ＝1.5×10－3×10 V＝1.5×10－2 V ；若改装为量程为1.5 V 的电压表，则应串联的电阻为R ＝1.5－1.5×10－21.5×10－3 Ω＝990 Ω.(2)根据题意可知，乙为电流表B 与电阻箱结合作为电压表使用，甲为电流表C ，作为电流表使用．(3)因内阻较小，故滑动变阻器略大于内阻即可，故滑动变阻器选择E.(4)由闭合电路欧姆定律可得I 1(R 3＋R A )＝E －(I 1＋I 2)·r ，变形得I 1＝E R 3＋R A ＋r －r R 3＋R A ＋r I 2；由数学知识可得：题图(b)中的k ＝r R 3＋R A ＋r ；b ＝E R 3＋R A ＋r ；由题图(b)可知b ＝1.46；k ＝1.1－1.40.5－0.1×10－3＝0.76×10－3；故解得E ＝1.47 V ，r ＝0.76 Ω.答案：(1)990 (2)C B (3)E (4)1.47(1.46～1.48均正确) 0.76(0.74～0.78均正确)4．某同学利用如图甲所示电路测定电源的电动势和内阻．实验中电表内阻对实验结果影响很小，均可以忽略不计．闭合开关S 后，变阻器的滑片P 由变阻器的一端滑到另一端的过程，两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图乙中U I 图象的直线a 、b 所示．(1)用笔画线代表导线，将图丙实物图中各元件按图甲连接成实验电路．(2)通过分析可知，其中图乙中图线________(填“a ”或“b ”)表示电压表V 1示数随电流表A 示数变化关系．(3)根据U I 图象中坐标轴所标出的数据，可求出电源的电动势E ＝________，内阻r ＝________.(用图中给出的坐标值表示)解析：(1)根据电路图连接实物图，如图所示．(2)电压表V 1示数随电流表A 示数的增大而减小，故对应的图线应是a .(3)由E ＝U ＋Ir 知，E ＝U 1＋I 1r ，E ＝U 2＋I 2r ，联立解得E ＝U 1I 2－U 2I 1I 2－I 1，r ＝U 1－U 2I 2－I 1. 答案：(1)见解析 (2)a (3)U 1I 2－U 2I 1I 2－I 1 U 1－U 2I 2－I 1 5．现有一摄像机电池，无法从标签上看清其电动势等数据．现进行如下实验操作：(1)选取多用电表的直流电压10 V 挡，将两表笔直接接到电池的正负两极，指针偏转情况如图甲，由此可知其电动势约为________V ．是否可以利用多用电表的欧姆挡直接粗测其内阻．答：________(填“可以”或“不可以”)．(2)现要更加准确测量其电动势和内阻，实验室备有下列器材：A ．电流表(量程0～0.6 A ，内阻为3 Ω)B ．电压表(量程0～3 V ，内阻为3 k Ω)C ．电压表(量程0～30 V ，内阻为30 k Ω)D ．定值电阻R 1＝500 ΩE ．定值电阻R 2＝5 000 ΩF ．滑动变阻器(阻值范围0～30 Ω)G ．开关及导线①该实验中电压表应选________，定值电阻应选________(均填选项前的字母序号)． ②画出实验电路图，并将实物连线图(图乙)补充完整．③若将滑动变阻器滑片滑到某一位置，读出此时电压表示数为U ，电流表示数为I ，则电源电动势和内阻间的关系式为________．解析：(1)多用电表的示数为7.1 V ．因为电池是电源，所以不可以用欧姆表直接测量电池的内阻．(2)①因为电池的电动势为7 V 左右，所以选择3 V 量程的电压表量程太小，选择30 V 量程的电压表误差太大，故需要用3 V 量程的电压表串联一个定值电阻来增大量程，3 V 量程的电压表的内阻为3 000 Ω，改装后的电压表量程扩大一倍还多，所以定值电阻D 的电阻太小，故选定值电阻E.②电压表与定值电阻串联充当电压表，由于电源内阻与电流表内阻较为接近，故电流表采用外接法．③路端电压U 路端＝5 000＋3 0003 000U ＝8U 3，总电流I 总＝U 3 000＋I ，由闭合电路欧姆定律可得E ＝83U ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫I ＋U 3 000r . 答案：(1)7.1 不可以 (2)①B E ②如图所示 (3)E ＝83U ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫I ＋U 3 000r。
高考物理 实验专题：测定电源的电动势和内阻(含答案)
2020高考物理实验专题：测定电源的电动势和内阻（含答案）1.(多选)用如图所示的电路测量电池电动势和内阻时，若有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为R V1、R V2，且R V1＞R V2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为R A1、R A2，且R A1＞R A2，在实验中，为了使E、r的测量值更精确一些，选择的电表应该是()A．V1与A1B．V1与A2C．V2与A1D．V2与A2答案AB2.用电流表和电压表测电池的电动势和内阻，提供的器材如图甲所示。
(1)用实线代表导线把图甲中的实物连接成测量电路。
(两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连好)(2)图乙中的6个点表示实验测得的6组电流I 、电压U 的值，按照这些实验值作出U －I 图线，由此图线求得的每节电池电动势E ＝________V ，每节电池的内阻r ＝________Ω。
(结果保留三位有效数字)答案 (1)B E (2)见答下列问题：(1)电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。
(2)由图乙的图线，得电源内阻r ＝________ Ω。
(3)用I 0、U 0和r 表示待测电阻的关系式R x ＝________，代入数值可得R x 。
(4)若电表为理想电表，R x 接在B 、C 之间与接在A 、B 之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围________。
(均填“相同”或“不同”)答案 (1)A 2 R 2 (2)25(3)U 0I 0－r (4)相同 不同 3. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。
要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是图中的________(填“甲”或“乙”)。
(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________。
三高考高考物理试题分项版解析专题电学实验含解析
专题18 电学实验【2018高考真题】1．一同学测量某干电池的电动势和内阻．（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处__________；____________．（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的1I数据见下表:根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出1RI关系图像___________．由图像可计算出该干电池的电动势为_________V；内阻为__________Ω．R/Ω8.0 7.0 6.0 5.0 4.0I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.261I/A–1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为_______V；内阻应为_____Ω．【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 （1）①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 （2）图像如图所示：1.4（1.30~1.44都算对） 1.2（1.0~1.4都算对） （3）1.4（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）表并联，可测得电流表的内阻3366.0100.203310V A A U R I --⨯==Ω=Ω⨯，考虑电表内阻对实验的影响，则E =I (R +R A +r )，得()1A R E R r I=⋅-+，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V ，图线的截距表示（R A +r ），所以内阻精确值为r =（1.20-0.20）Ω=1.00Ω。
点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确度。
1测定电源的电动势和内阻(高考物理电学实验)含答案与解析
1测定电源的电动势和内阻（高考物理电学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．某研究性学习小组利用电压表和电阻箱测量一组电池的电动势和内电阻同学们找到了如下的实验器材：电池组（电动势约为6.0V，内阻约为1Ω），灵敏电流计（满偏电流I g=100μA，内阻R g=100Ω），定值电阻R1（R1=1Ω），定值电阻R2（R2=59.9kΩ），变阻箱R（阻值范围0～9.9Ω可调），开关，导线若干。
同学们发现没有电压表，于是提出把G表改装成电压表（1）G表改装成电压表，应选择上面的某一电阻与G组合，改装后电压表量程为V（2）为了准确地测量出电源的电动势和内电阻，请在图1虚线框中把实验电路图补充完整并在对应的电阻旁边标上（R1、R2、R），变阻箱请补充完整变阻箱的符号（3）同学们根据电表G读数和变阻箱R读数，作出了图象如图2所示，已知图线的斜率为k，截距为b，则所测得电源的内电阻r=（用题目中所给的字母表示）（4）如图3所示为同学们找到某型号的小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个这样的灯泡和R0=19Ω的定值电阻串联起来接在上述电池上（已知测得的电动势E=6.0V，内阻r=1.0Ω），如图4，则每只灯泡消耗的实际功率为W（保留2位有效数字）。
2．要精确测量国产某手机的锂聚合物电池的电动势和内阻，给定了下列实验器材：A．待测电源（电动势约3.8V，内阻约1Ω）B．电流表A1（量程0.6A，内阻未知）C．电压表V1（量程15V，内阻r1=5kΩ）D．电压表V2（量程3V，内阻r2=3kΩ）E．定值电阻R1=500ΩF．定值电阻R2=1000Ω）G．滑动变阻器R（阻值范围0～20Ω）H．滑动变阻器R（阻值范围0～100Ω）I．开关及导线（1）该实验中电压表应选，定值电阻应选，为操作方便滑动变阻器应选。
（填选项前面的序号）（2）在方框中画出实验电路图。
（3）若将滑动变阻器滑到某一位置，读出此时电压表读数为U，电流表读数为I，测得多组数据后作出U﹣I图象，若图象的纵截距为b，斜率为绝对值为k，忽略电压表的分流作用，则电动势E=，电源内阻r=。
2018年2月21日 实验：测定电源的电动势和内阻-试题君
2月21日 实验：测定电源的电动势和内阻高考频度：★★★★☆难易程度：★★★★☆某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻。
其中电流表A 1的内阻r 1=1.0 kΩ，电阻R 1=9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R 0=3.0 Ω的电阻。
（1）按图示电路进行连接后，发现aa '、bb '和cc '三条导线中，混进了一条内部断开的导线。
为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关S 闭合，用多用电表的电压挡先测量a 、b '间电压，读数不为零，再测量a 、a '间电压，若读数不为零，则一定是_______导线断开；若读数为零，则一定是_______导线断开。
（2）排除故障后，该小组顺利完成实验。
通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A 1和A 2的多组I 1、I 2数据，作出图象如右图。
由I 1–I 2图象得到电池的电动势E =_______V ，内阻r =_______Ω。
【参考答案】（1）aa ' bb ' （2）1.41（1.36~1.44均可） 0.5（0.4~0.6均可）【试题解析】（1）用电压挡检测电路故障，电压表的表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在b a '间后有示数，说明电路被接通，即b a '间有断路故障，再测量aa '间电压，电压表读数不为零，说明断路故障的范围被缩小到aa '间，则一定是aa '导线断开；若读数为零，则说明电路未被接通，断路故障的范围被确定在bb '间。
（2）根据闭合电路的欧姆定律有))(()(021111r R I I r R I E ++++=，由于12I I ，上式可简化为)()(02111r R I r R I E +++=，即0121111R r E I I R r R r +=-+++，图线斜率0110.050.1226060R r R r +--=+-，解得内阻r =0.5 Ω，代入横截距(260 mA ，0.05 mA)，解得电动势E =1.41 V 。
2018年高考物理一轮复习 专题38 测定电源的电动势和内阻(讲)(含解析)
专题38 测定电源的电动势和内阻1.掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法.2.掌握用图象处理实验数据的方法.3.掌握实物图连接的技巧．基本实验要求1．实验原理(1)闭合电路的欧姆定律．(2)E 和r 的求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧ U 1＝E －I 1rU 2＝E －I 2r ，解得E 、r .(3)用作图法处理数据，如图所示．23．基本操作(1)连接电路．(2)电流表用0.6 A 的量程，电压表用3 V 的量程；(3)把滑动变阻器调到最大阻值处；(4)闭合开关，调节变阻器，使表有明显的示数，记下一组数据，同理记录多组数据． 规律方法总结1．实验数据求E 、r 的处理方法(1)列多个方程组求解，再求E 、r 的平均值．(2)图象法处理：以端电压U 为纵轴，干路电流I 为横轴，建系、描点、连线，纵轴截距为电动势E ，直线斜率k 的绝对值为内阻r .2．注意事项(1)为了使端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池．(2)电流不要过大，应小于0.5 A ，读数要快．(3)要测出不少于6组的(U ，I )数据，变化范围要大些．(4)若U －I 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，应根据r ＝IU ∆∆确定． (5)电流表要内接(因为r 很小)．3．误差来源(1)偶然误差：用图象法求E 和r 时作图不准确．(2)系统误差：电压表分流或电流表分压.★重点归纳★1、实物图连接的技巧实物图连接是一类考查学生实验技能和操作能力较为有效的题型，连线前一定要画出实验电路图，然后按图连线，且必须注意以下几点：(1)连线不能交叉；(2)必须把线接在接线柱上；(3)电流应从电表正接线柱流入，从负接线柱流出；(4)变阻器应处在有效控制状态．在实际操作中，画电路图时，各元件的相对位置 应尽量与实物图相吻合；连实物图时，应先串后并，先连控制电路后连测量电路． 要特别注意变阻器的分压连接，把变阻器的全电阻、开关、电源连成干路，取变阻器的部分电阻与测量电路并联即可．2、测定电源电动势和内阻的其他方法电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法，另外还有以下几种方法：1．安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图甲所示，测量原理为：E ＝I 1(R 1＋r )，E ＝I 2(R 2＋r )，由此可求出E 和r ，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大．2．伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图乙所示，测量原理为：E ＝U 1＋R U 1r ，E＝U 2＋RU 2r ，由此可求出r 和E ，此种方法测得的电动势和内阻均偏小． 3．粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时U ＝R R ER V V +≈E ，需满足R V ≫r . 4．双伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图所示．测量方法为：断开S ，测得V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，此时，E ＝U 1＋U 2＋VR U 1r ，R V 为V 1的内阻；再闭合S ，V 1的示数为U 1′，此时E ＝U 1′＋VR U 1'r ，解方程组可求得E 和r .★典型案例★为了测定电源电动势E 的大小、内电阻r 和定值电阻R 0的阻值，某同学利用D I S 设计了如图甲所示的电路。
高三物理——测量电源电动势和内阻实验题型分析
高三物理——测量电源电动势和内阻实验题型分析例3 (2018·江苏单科·10)一同学测量某干电池的电动势和内阻．(1)如图11所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路．请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处________；________.图11(2)实验测得的电阻箱阻值R 和电流表示数I ，以及计算的1I数据见下表：根据表中数据，在图12的方格纸上作出R －1I关系图象．图12由图象可计算出该干电池的电动势为________V ；内阻为________Ω.(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV 的电压表并联在电流表的两端．调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A 时，电压表的指针位置如图13所示，则该干电池的电动势应为________V ；内阻应为________Ω.图13答案 (1)开关未断开 电阻箱阻值为零(2)见解析图 1.38(1.30～1.44都算对) 1.2(1.0～1.4都算对) (3)1.38[结果与(2)问第一个空格一致] 1.0[结果比(2)问第二个空格小0.2]解析 (1)在电学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为最大，确保实验仪器、仪表的安全．(2)根据闭合电路欧姆定律，得 E ＝I (R ＋r )即R ＝E I －r ＝E ·1I －r ，即R －1I 图象为直线．描点连线后图象如图所示．根据图象可知r ＝1.2 Ω. 图象的斜率为电动势E ，在R －1I 图象上取两点(0,0.9)、(8,6.7)则E ＝8－06.7－0.9 V ＝1.38 V .(3)根据欧姆定律，得电流表的内阻 r A ＝U I ＝66×10－30.33Ω＝0.2 Ω，该干电池的内阻应为r ′＝r －r A ＝1.0 Ω R －1I图象的斜率仍为电动势E ，即E ＝1.38 V.拓展训练4 (2019·安徽宣城市第二次模拟)在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材．(1)甲同学按电路图14a 进行测量实验，其中R 2为保护电阻，则：图14①请用笔画线代替导线在图b 中完成电路的连接；②根据电压表的读数U 和电流表的读数I ，画出U －I 图线如图c 所示，可得电源的电动势E ＝________ V ，内电阻r ＝________ Ω(结果均保留两位有效数字)．(2)乙同学误将测量电路连接成如图d 所示，其他操作正确，根据电压表的读数U 和电流表的读数I ，画出U －I 图线如图e 所示，可得电源的电动势E ＝________ V ，内电阻r ＝________ Ω(结果均保留两位有效数字)． 答案 (1)①②2.8 0.60 (2)3.0 0.50解析 (1)①根据原理图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得：U ＝E －Ir ，则由题图c 可知电动势E ＝2.8 V ，内电阻r ＝ΔU ΔI＝2.8－1.62.0Ω＝0.60 Ω；(2)由乙同学的电路接法可知R 1左右两部分并联后与R 2串联，则可知在滑片移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻先增大后减小，则路端电压先增大后减小，所以出现题图e 所示的图象，则由图象可知当电压为2.5 V 时，电流为0.50 A ，此时两部分电阻相等，则总电流为I 1＝1 A ；而当电压为2.4 V 时，电流分别对应0.33 A 和0.87 A ，则说明当电压为2.4 V 时，干路电流为I 2＝0.33 A ＋0.87 A ＝1.2 A ；则根据闭合电路欧姆定律可得2.5 V ＝E －r ·1 A,2.4 V ＝E －r ·1.2 A ，解得电源的电动势E ＝3.0 V ，内电阻r ＝0.50 Ω.。
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专题43 实验：测定电源的电动势和内阻1．基本实验要求（1）实验原理：闭合电路的欧姆定律。
（2）实验器材：待测电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线等。
（3）实验操作：①选择电表，设计电路，连接电路；②把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处；③闭合开关，调节变阻器，使表有明显的示数，记下多组数据。
（4）实验数据处理①读出两组数据，列方程组求解E、r。
②图象法：以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴，建立坐标系，并根据实验数据描点作图，纵轴截距为电动势E、斜率k的绝对值为内阻r。
2．系统误差（1）电流表接在电压表所在支路外侧。
将电流表内阻等效为电源内阻的一部分，则电压表和电流表的测量均准确。
电源电动势的测量值无系统误差，内阻的测量值偏大，等于电源内阻和电流表内阻的和。
（2）电流表接在电压表所在支路内侧。
即使考虑电表内阻的影响，当路端电压为零时的短路电流仍然是准确的，即U–I图线的横截距是准确的，由于电压表的分流，电流的测量值偏小，可见实际的U–I图线向下偏，纵轴截距偏小，斜率的绝对值偏小，即电源电动势和内阻的测量值都偏小。
3．测定电源电动势和内阻的其他方法在缺少电表或电表量程不合适时，不限于使用伏安法测电源电动势和内阻，只要满足每次实验能测一组数据，根据闭合电路欧姆定律能写出这两个数据或其相关物理量的线性关系，就可以进一步列方程组或作图求电源的电动势和内阻。
测定电源的电动势和内阻的实验电路如图1所示，请回答下列问题（1）在闭合开关之前，为防止电表过载，滑动变阻器的滑动头P应放在______端。
（2）图2是根据实验数据画出的U–I图象，可知该电源的电动势E=_______V，内阻r=______Ω。
（保留三位有效数字）【参考答案】（1）a（2）1.50 1.00【详细解析】（1）由图1电路图可知，闭合开关前为防止电表过载滑动变阻器的滑动头P应在a端。
（2）由闭合电路欧姆定律有U=E–Ir，则图2的纵轴截距表示电源电动势，E=1.50 V；斜率的绝对值表示电源内阻，1.5 1.11.000.40r-=Ω=Ω-。
【易错警示】由图象求电源电动势和内阻时，常会需要读纵轴截距、纵轴截距或斜率。
要特别注意在计算斜率时，看清坐标原点是否从零开始。
1．在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U为路端电压，I为干路电流，a、b为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb。
由图可知ηa、ηb的值分别为A ．23、13 B ．13、23C ．12、12D ．34、14 【答案】A用伏安法测一节干电池的电动势E 和内电阻r ，所给的器材有：A ．电压表V （0~3 V~15 V ）B ．电流表A （0~0.6 A~3 A ）C ．变阻器R 1（0~20 Ω）D ．变阻器R 2（0~100 Ω）E ．开关S ，导线若干（1）电压表选用________量程，电流表选用________量程，滑动变阻器选用________。
（填器材前面的字母序号）（2）画出实验电路图。
（3）如图所示的U –I 图上是由实验测得的7组数据点，请你完成图线，并由图线求出E =______V ，r =_______Ω.（4）电动势的测量值与真实值相比_______，内阻的测量值与真实值相比_______。
（均填“偏大”、“偏小”或“不变”）【参考答案】（1）0~3 V 0~0.6 A C （2）如左图 （3）如右图 1.5 0.5 （4）偏小 偏小【详细解析】（1）电压表选用0~3 V量程，电流表选用0~0.6 A量程，滑动变阻器选用总阻值小的C。
（2）干电池电阻较小，电流表应接在电压表所在支路内侧。
（3）根据描出的点作U–I图象，可知电源的电动势E=1.5 V，内阻1.5 1.00.51.00r-=Ω=Ω-。
（4）由于电压表的分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，短路电流等于真实值，电源的U–I 图象如图所示，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值也小于真实值。
【名师点睛】分析伏安法测电源电动势和内阻的系统误差，无论是列方程组求解，还是作图求解，都可以归结到U–I图象上。
解题关键是看两点：（1）电源内阻中是否包含电流表内阻；（2）短路电流的测量是否准确。
1．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻（几欧姆），要求尽量减小实验误差。
（1）实验电路应该选择上图中的________（填“甲”或“乙”）。
（2）现有电流表（0~0.6 A）、开关和导线若干，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（0~500 Ω） D．滑动变阻器（0~50 Ω）实验中电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______。
（填相应器材前的字母）（3）某实验小组为了探究两种实验方案对测量结果的影响，一部分同学采用电路图甲进行实验，作出的U –I 图象如图丙所示；另一部分同学采用电路图乙进行实验，作出的U –I 图象如图丁所示，该实验小组在讨论实验方案时发现，两种实验方案结合可以消除系统误差，则该干电池的电动势E =_______，内阻r = ______。
【答案】（1）甲 （2）B D （3）U 1 12U I 【解析】（1）电源内阻较小，若用图乙电路测量，内阻的测量值含有电流表内阻，误差较大，故选甲。
（2）一节干电池的电动势约为1.5 V ，故电压表应选B ；为了便于操作应选总阻值小的滑动变阻器D 。
（3）对图甲电路，短路电流的测量值是准确的，对图乙电路，电动势的测量是准确的，则电源电动势E =U 1，内阻r =12U I 。
某研究小组选用下列器材测定某型号手机锂电池的电动势E （约4 V ）和内阻r （几欧到几十欧）。
A ．电压表V （量程6 V ，内阻约为6.0 k Ω）B ．电流表A （量程2 mA ，内阻约为50 Ω）C ．电阻箱R （0~999.9 Ω）D ．开关S 一只、导线若干（1）某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，从实际操作中你认为可行吗？并说明理由：_____________________________。
（2）今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请画出实验电路图。
（3）根据图象求得E =________V ，r =________Ω。
（结果保留2位有效数字）【参考答案】（1）不可行，当电阻箱取最大值时，电路中的电流仍然大于电流表量程2 mA ，会烧坏电流表（2）如图（3）3.6 9.3【详细解析】（1）根据所给数据，电路中电阻箱取最大值时，电路中电流大约是4 mA，超出电流表量程，会烧坏电流表，所以不可行。
（2）有电阻箱和电压表，就能读出两组数据，可以根据伏阻法求电源电动势和内阻。
（3）根据闭合欧姆定律有UE U rR=+，可得111rU E R E=⋅+，则11U R-图象的纵轴截距的倒数为电源电动势，1V 3.6 V0.28E=≈，图象的斜率为118028A 2.6 A200rE---==-，可得电源内阻r=9.3 Ω。
【名师点睛】测电源的电动势和内阻实验根据所提供的仪器不同，可选用伏安法、伏阻法（电压表、电阻箱）、安阻法（电流表、电阻箱）；在电表内阻已知的情况下，甚至可以使用伏伏法、安安法。
1．为了测定一电池的电动势和内阻，实验中提供有下列器材：A．电流表G（满偏电流10 mA，内阻r g=10 Ω）B．电流表A（0~0.6 A~3 A，内阻未知）C．滑动变阻器R0（0~100 Ω，1 A）D．定值电阻R（阻值990 Ω）E．开关一只、导线若干（1）根据现有的实验器材设计电路图。
（2）如图是小强根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1–I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可得电池的电动势E=______V，内阻r=_____Ω。
（均保留两位有效数字）【答案】（1）如图所示（2）9.1 10（2）根据闭合电路欧姆定律有 1g 12()()E I r R I I r =+++，整理为12g g E r I I r R r r R r=-++++，根据12I I -图象的截距和斜率，可得3g 84100.50.1r r R r --=⨯++-，解得10 r =Ω，由g 9mA E r R r=++，解得E =9.1 V 。
1．用电压表、电流表、滑动变阻器测量一节蓄电池的电动势（约2 V ）和内阻，所用器材如图所示。
（1）请画出电路原理图，并将实物图连接完整。
（2）某同学做该实验时，调整滑动变阻器共测得5组电流、电压的数据，如表所示。
请在坐标纸中作出该电池的U –I 图象，并计算电池的电动势E =_______V ，内阻 r =______Ω。
（保留两位小数）2．某同学利用如图甲所示电路测定电源的电动势和内阻。
闭合开关S 后，变阻器的滑片P 由一端滑到另一端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图乙的U –I 图象中的直线a 、b 所示。
根据U –I 图象中坐标轴所标出的数据，计算或回答下列问题：（1）图甲中电阻R0的测量值等于___________（用图乙中的坐标值表示），这个值与真实值相比_______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
（2）电源的电动势E=__________，内阻r=__________。
（用图乙中的坐标值表示）（3）当变阻器的滑片P滑到最左端时，两个电压表的示数不相等，原因是________________。
3．如图1、2所示为利用U–I法测定电源电动势和内阻的两种常用方法，图3和图4是用图象法处理的结果。
由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。
请分析以下问题：（1）采用图1的方法，引入系统误差的原因是__________；采用图2的方法，引入系统误差的原因是___________。
（2）图3是用图______（填“1”或“2”）电路处理的结果，其中图线_______（填“①”或“②”）表示测量图线，图线_______（填“①”或“②”）表示真实图线；图4是用图______（填“1”或“2”）电路处理的结果，其中图线_______（填“③”或“④”）表示测量图线，图线_______（填“③”或“④”）表示真实图线。
4．在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表（视为理想电表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路。
（1）实验时应先将电阻箱的电阻调到____________（填“最大值”、“最小值”或“任意值”）。
R=Ω的定值电阻两端的电压U。
下列两组R的取值方案中，（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出010比较合理的方案是______（填“1”或“2”）。
（3）根据实验数据描点，绘出的R U -图象是一条直线。