测电源的电动势和内电阻习题及解析
2020年高考物理实验专项复习：《测定电源的电动势和内阻》(解析版)
《测定电源的电动势和内阻》一、实验题1.如图a所示，是用伏安法测电电动势和内阻的实验电路图，为防止短路，接入一保护电阻R0，其阻值为2Ω.通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据，并作出如图b所示的U−I图象：①根据U−I图象，可知电电动势E=______V，内阻r=______Ω.②本实验测出的电的电动势与真实值相比是______.(填“偏大”、“偏小”或“不变”)2.为了测量由两节干电池组成的电池组的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，R0=5Ω为保护电阻．(1)断开开关S，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值．多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R，并以1U 为纵坐标，以1R为横坐标，画出1U −1R的关系图线(该图线为一直线)，如图乙所示．由图线可求得电池组的电动势E=______V，内阻r=______Ω.(保留两位有效数字)(2)引起该实验系统误差的主要原因是______。
3.实验室中准备了下列器材：待测干电池(电动势约1.5V，内阻约1.0Ω)，电流表G(满偏电流1.5mA，内阻10Ω)电流表A(量程0～0.60A，内阻约0.10Ω)，滑动变阻器R1(0～20Ω,2A)滑动变阻器R2(0～100Ω,1A)，定值电阻R3=990Ω，开关S和导线若干①某同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内阻．为了能较为准确地进行测量和操作方便，实验中选用的滑动变阻器，应是______.(填代号)②请在如图1方框中画出他的实验电路图．③如图2为该同学根据实验数据作出的I1−I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，由该图线可得：被测干电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω.4.为了较精确地测量一节干电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R0(R0=1.5Ω)，滑动变阻器R1(0～10Ω)，滑动变阻器R2(0～200Ω)，电键S.实验电路原理图如图(a)。
专题54 测量电源的电动势和内电阻(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题54 测量电源的电动势和内电阻特训目标特训内容目标1伏安法测电源的电动势和内电阻（1T—5T）目标2安阻法测电源的电动势和内电阻（6T—10T）目标3伏阻法测电源的电动势和内电阻（11T—15T）一、伏安法测电源的电动势和内电阻1．某实验小组测量一充电宝的电动势和内阻。
从说明书可知该充电宝的电动势约为5V，内阻很小，约0.1～0.3Ω，最大放电电流为2A。
（1）该小组将充电宝连接线的外绝缘层剥开，找出充电宝的正极和负极，将多用电表选择开关旋到10V直流电压挡，先进行机械调零，然后红、黑表笔分别接触充电宝的正极和负极，电表刻度盘如图甲所示，该读数为__________V。
（2）该小组想进一步精确测出该充电宝的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：A．电压表V（量程为6V，内阻约为5kΩ）B．电流表A（量程为3A，内阻约为0.6Ω）C．滑动变阻器R1（最大阻值为60Ω）D．定值电阻R0=3ΩE．一个开关及导线若干该小组设计了两种测量充电宝电动势和内阻的电路，图乙中__________（填“A电路”或“B 电路”）更为合理，理由是______________。
（3）该小组通过调节滑动变阻器，测得多组I、U数据，并在坐标纸上描点如图丙所示，请根据描出的点作出U-I图像_________。
（4）根据U-I图像，可求得该充电宝的电动势为__________V，内阻为__________Ω。
（结果均保留两位小数）（5）根据误差分析，该充电宝的电动势的测量值比真实值__________（填“偏小”或“偏大”），内阻的测量值比真实值__________（填“偏小”或“偏大”）。
【答案】 3.8B电路由于充电宝的内阻比较小，若用A电路测量，则改变滑动变阻器接入电路的阻值时，内阻分压小，导致外电路电压表示数变化不明显，不利于测量，误差较大；而采用B 电路测量时，定值电阻一方面起到保护电路的作用，另一方面，改变滑动变阻器接入电路的阻值时，电压表示数变化较为明显，测量误差小，得出的结果较为精确 5.00 0.13 偏小 偏小【详解】（1）[1]多用电表选择开关旋到10V 直流电压挡，最小刻度为0.2V ，故读数为3.8V 。
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。
测电源的电动势及内阻办法及例题
测电源的电动势及内阻一、伏安法（U -I 法）这是课本上提供的常规方法，基本原理是利用全电路欧姆定律，即U =E -Ir ，测出路端电压及电路中的总电流，用解方程组的办法求出电动势和内阻．原理图如图1所示，实验基本器材为电压表和电流表．改变不同的R 值，即可测出两组不同的U 和I 的数据，有E =U 1+I 1r ①，E =U 2+I 2r ②由①②式得：E =211221I I U I U I --，r =2112I I U U --．多测几组U 、I 数据，分别求出每组测量数据对应的E ，r 值，最后求出平均值．还可以用图象确定电池的电动势和内电阻．由U =E -Ir 知，对于确定的电池，E ，r 为定值，U 是I 的一次函数，U 与I 的对应关系图象是一条直线．其图象持点有：①当I =0时，U =E ，这就是说，当外电路断路时，路端电压等于电源电动势．所以反映在U -I 图线上是图线在纵轴U 上的截距(等于电源的电动势E )．如图2．②当R =0时，U =0，这时I =I 短=r E．即是，当电源短路时，路端电压为零．这时电路中的电流并不是无穷大，而是等于短路电路I 短．反映在U -I 图线上是图线在横轴I 上的截距(等于I 短)，如图2所示．根据I 短=r E，可知r =短I E．这样，从图中求出E 和I 短，就能计算出r ．对于r =短I E ，对比图线可以看出，短I E实际上就是U -I 图线斜率的大小(斜率取绝对值)．所以求电源内阻r 变成了求图线斜率的大小．由于实际实验中数据采集范围的限制以及作图的规范，使得这个实验的U -I 图线的纵轴起点一般并不是零，因为若不这样取法将会使全图的下半部变为空白，图线只集中在图的上面的31部分，它既不符合作图要求，又难找出图线与横轴的关系．一般说来纵轴的起点要视电压的实验值(最小值)而定，但图线与横轴的交点不再是短路电流了．常在这里设考点，值得引起注意．这样一来就不能从图线上得到短路电流I 短．在这种情况下一般是从图线上任取两点A 、B ，利用A 、B 两点的数值求得图线的斜率以获得电源电阻r 的值．如图3所示．r 的数值应是r =A B BA I I U U --当然，也可以是r =00I U E -其中U 0是纵轴的起点值，I 0是此时横轴的截距．注意，这里的I 0并不是短路电流I短．如图8所示，这是由于电压表的分流I V ，使电流表示值I 小于电池的输出电流I 真，I 真=I +I V ，而I V =V R U，显见U 越大I V 越大，只有短路时U =0才有I 真=I =I 短，即B 点，它们的关系可用图9表示，实测的图线为AB ，经过I V 修正后的图线为A ′B ，即实测的r 和E 都小于真实值．实验室中J0408型电压表0~3V 挡内阻为3k?，实验中变阻器R 的取值一般不超过30?，所以电压表的分流影响不大，利用欧姆定律可导出r =V 1R r r 真真+，?=V 1R r E 真真+，可知r <r真，?<?真,为减小系统误差，图8电路要求R V >>r 真，这在中学实验室中是容易达到的，所以课本上采取这种电路图．这种接法引起误差的原因都是由于电压表的分流影响．图8图9另一种电路是将电流表外接，如图10所示，其等效电路图如图11所示．图10图11由于电流表的分压U A 的影响，使电压表的测量值小于电池的端电压U 端=U 真，而有U 真=U 测+U A 的关系．且U A =IR A ，故电流I 越大，U A 也越大，当电路断开时，U 测=U 真，即图12中的A 点．实测的图线为AB ，当将电流表内阻看成内电路的一部分时(如图11所示)，r 测=r 真+R A ，这样处理后，图线可修正为AB ′但此时图线图12图17与横轴的交点并不为电池的短路电流，由图线可知：E 测=E 真，r 测>r 真．只有当R A <<r 真时，才有r 测=r 真．然而中学的实验设备很难达到这一点，故此法不可取．二、伏欧法（U -R 法）如图17所示，改变电阻箱R 的阻值，多测几组路端电压及对应的外电阻阻值．则有U 1=E -11R U r ，U 2=E -22R U r ，结合两式解得E ＝21122121)(R U R U U U R R --，r =21122121)(R U R U R R R U --显然，实验时电阻箱接入电路的初始值应足够大，再由大到小逐渐调节，可多测几组数据，最后求E ，r 的平均值．也可以由I=R U 把变量R 转换成I ，通过U -I 图象求E 和r ．本方法的基本器材为电压表和电阻箱．由于实验中电压表内阻R V 的存在，具有分流作用，故测量值均小于真实值．其关系为： E 测＝真真E r R R +V V ，r 测＝真真r r R R +V V ．实际测量电路中往往接有保护电阻，选择保护电阻，不仅要看电阻的大小，还要看允许通过的电流．本题采用U -R 法的测量电路测量电源电动势和内阻，在处理数据时采用U -I 法的处理方法．U -I 图线上各坐标点的电流值是由)(0R R U +得到的．三、欧安法（R -I 法）如图22所示电路图，测出总电流及外电阻，由全电路的欧姆定律知有 E ＝I 1（R 1+r ），E =I 2(R 2+r )则 E ＝122121)(I I I I R R --，r =122211I I R I R I --．显然，理论上只需两组I ，R 值即可，但实际这样的误差太大，应多测几组已便求平均值．也可由U =IR 把变量R 转换成U ，再对U -I 图线进行数据的处理．由于电流表内阻R A 的分压作用，经分析可知电动势的测量值与真实值相等，即E 测＝E 真，而内值偏大，即r 测＝R A +r 真．本实验的基本器材为电流表和电阻箱．四、双伏法（U -U 法）如图25所示，两只电压表V 1和V 2，其量程已知，V 1的内阻R V1已知，V 2内阻不知为多少，电源内能不可忽略，且未知，电源电动势不超过电压表的量程．先合上开关S ，记下V1的示数U 1；再断开开关S ，记下V1和V2的示数U 1′和U 2′，有 E ＝U 1+,1V 1r R U E =U 2′+U 1′+,1V 1r R U '联立方式有 E =)(1121'-'U U U U ，r =)()(11V 1211'--'+'U U R U U U五、U 1－R 法如图27所示电路图中，多次改变电阻箱的阻值，记下电阻箱的阻值R 及相应的电压表的读数U ．设电源电动势为E ，电压表的内阻为R v ，由分压原理有图27图28U =V V R R R +E ，化得E R ER U 111V +=，作出R U -1图象如图28所示，为一条直线．其截距a =1/E ，斜率为V 1ER ＝b a ，则R V =b ．这是一种测电源电动势和电压表内阻的巧妙办法．伏安法【例1】在做测量干电池的电动势和内电阻的实验时，备有下列器材供选用：A ．干电池一节(电动势约1.5V)B ．直流电流表(量程0~0.6~3A ，0.6A 挡内阻0.10，3A 挡内阻0.025)C ．直流电压表(量程0~3~15V ，3V 挡内阻5k ，15V 挡内阻25k)D ．滑动变阻器(阻值范围0~15，允许最大电流1A)E ．滑动变阻器(阻值范围0~1000，允许最大电流0.5A)图22图25F ．开关G ．导线若干根H ．电池夹(1)将按本实验要求选定的器材(系统误差较小)，在下图4所示的实物图上连线．图4(2)如图5所示，电流表指针停止在下图(1)所示位置，量程取0.6A 挡时读数为______；量程取3A 挡时读数为_______．电压表指针停在图(2)所示位置，量程取3V 挡时读数为______；取量程为15V 挡时读数为______．图5(3)根据实验记录，画出的U -I 图象如图6所示，可得待测电池的内电阻r 为_______． 【解析】本例是典型的U -I 法测电源电动势和内电阻，且运用图象处理数据．(1)连接图如图7所示．图7由于电路中的电压为1.5V ，电路中的电流不超过0.6A ，因此，电压表应选0~3V 量程，电流表应选择0~0.6A 量程．为了使电流值可调范围大一些，滑动变阻器应选择0~15?，为了减小误差，采用电流表内接法．(2)电流表读数在0.6A 挡时，I =0.280A ，在3A 挡时，I =1.40A ，电压表读数在3V 挡时，U =1.30V ，在15V 挡时，U =6.50V ．(3)r =I U ∆∆=13.045.018.140.1--Ω=0.69Ω?． 【例2】用电流表和电压表测定电池的电动势E 和内电阻r ，所用的电路如下图13所示．一位同学测得的数据组如下表中所示．(1)试根据这些数据在图中作出U -I 图象．(2)根据图象得出电池的电动势E =______V ，电池的内电阻r =______W ． (3)若不作出图象，只选用其中两组U 和I 数据，可利用公式E =U 1+I 1r 和E =U 2+I 2r 算出E 和r ，这样做可能得出误差很大的结果，选用第_____组和第_____组的数据，求得的E 和r 误差最大．【解析】如图14所示，作图象时应把个别不合理的数据排除．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r =I U E -=A 65.0V)00.145.1(-=0．69?．图14选用第3组和第4组数据求得的E 和r 误差最大，不需要利用所给的6组数据分别进行计算，利用作图就可看出这一点．选用这两组数据求E 和r ，相当于过图中3和4两点作一直线，利用此直线求出E 和r ，而此直线与所画直线偏离最大．实际上，第4组数据不合理，已经排除．【点评】用图象法处理数据是该实验的一个重点，在高考中经常出现．需要注意两点，如果U -I 图象的坐标原点是U 轴、I 轴的零点，那么图象与U 轴交点表示电源的电动势E ，与I 轴交点表示电源短路的电流，内阻r =E /I 短，当然，电源内阻也可以用r =?U /?I 求得；如果U -I 图象的坐标原点是I 轴零点，而非U 轴零点，那么图象与U 轴交点仍表示电源的电动势E ，而图象与I 轴交点不表示电源短路时的电流，内阻只能用r =?U /?I 求解．伏阻法【例3】一种供实验使用的小型电池标称电压为9V ，电池允许最大输出电流为50mA ，为了测定这个电池的电动势和内阻，用图18所示电路进行测量（图中电压表内阻很大，可不考虑它对测量的影响），R 为电阻箱，阻值范围为0~9999,R 0是保护电阻．(1)实验室里备用的定值电阻有以下几种规格：A ．10，5WB ．150，0.5WC ．200，0.25WD ．1.2k ，1W实验时，R 0应选用______较好．(2)在实验中当电阻箱调到图19所示位置后，闭合开关S ，电压表示数9.0V ，变阻箱此时电阻为____，电路中流过电阻箱的电流为____mA ．图19图20(3)断开开关，调整电阻箱阻值，再闭合开关，读取电压表示数，多次测量后，做出如上图20所示图线，则该电池电动势E =_____V ，内阻r =____．【解析】(1)保护电阻R 0的选择关系到能否控制电源的输出电流在50mA 以下，取电阻箱电阻图6图13组别 I (A) U (V) 1 0.12 1.37 2 0.20 1.32 3 0.31 1.24 4 0.32 1.18 5 0.50 1.10 6 0.57 1.05R ＝0，则R 0+r =,180105093max Ω=Ω⨯=-I E实验室里备用的定值电阻150?????和200???C )均接近180??，比较它们的额定电流，?B=,A 058.01505.0max I R P B >==故应选电阻B 作为保护电阻，即R 0=150???选B ．(2)电阻箱的读数为750??，通过电阻箱的电流为：I 0=.mA 10A 01.075015090==Ω+=+R R U(3)延长U -I 图线，与纵轴的交点即电流电动势，E ＝9．5V ，电源内阻 r =.5010)2030(0.85.83Ω=Ω⨯--=∆∆-I U 【点评】实际测量电路中往往接有保护电阻，选择保护电阻，不仅要看电阻的大小，还要看允许通过的电流．本题采用U -R 法的测量电路测量电源电动势和内阻，在处理数据时采用U -I 法的处理方法．U -I 图线上各坐标点的电流值是由)(0R R U +得到的．【例4】现有一阻值为10W 的定值电阻、一只开关、导线若干及一只电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值．要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧)．要求：(1)画出实验电路图．(2)简要写出完成接线后的实验步骤． (3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r =_____．【解析】(1)实验电路如图21所示．(2)实验步骤如下：①断开开关，记下电压表偏转格数N 1；②合上开关，记下电压表偏转格数N 2；③电源内阻按下列公式计算：r =)10(221Ω=-R R N NN(3)由于电压表内阻很大，因此当断开开关S 时测得的路端电压U 1等于电源电动势．设电压表每格的电压值为U 0，则有E ＝U 1＝N 1U 0 ①同样，由于电压表的内阻很大，在合上开关S 后，外电路的总电阻可以认为等于R ＝10?，因此有E ＝U 2+0222U r R N N r R U ⎪⎭⎫ ⎝⎛+= ② 联立①、②两式得r =R N N N 221-欧安法【例5】现有器材：量程为10.0mA ，内阻约为30~40W 的电流表一个，定值电阻R 1=150，定值电阻R 2＝100，单刀双掷开关S ，导线若干．要求利用这些器材测量一干电池(电动势约1.5V)的电动势．(1)按要求连接实物图(下图23)．图23【解析】利用一只电流表和两只定值电阻来测量干电池的电动势，基本的原理是改变外电路的电阻，得到两组电流值．根据闭合电路欧姆定律，得到一个关于电源电动势和内阻的二元一次方程组，解方程组即可求得电动势．由给定的条件知，电流表量程为10mA ，内阻圴为30欧~40欧，电源电动势约1.5V ，内阻约几欧，则外电阻的选择条件为10×10-3≥305.1+R ，即R ≥Ω-⨯-0120301105.13＝， 故外电阻可选R 1或（R 1+R 2）．图24(1)连接实物图如下图24所示．图21(2)当单刀双掷开关掷向b 时，R 1为外电阻，得到I 1=r R E+1 ①当单刀双掷开关掷向a 时，R 1和R 2串联起来作为外电阻时，得到I 2=r R R E ++21 ②式中E 、r 分别表示干电池的电动势和内阻.联立①②可解得E =22121··R I I I I -I 1是外电阻为R 1时的电流，I 2是外电阻为R 1和R 2串联时的电流．U 1－R 法【例6】在做测量电源的电动势E 和内阻r 的实验时，提供的器材有：待测电源一个，已知内阻为R A 的电流表一个，电阻箱一个，开关一个，导线若干．为使测量更加准确，多次改变电阻箱的阻值R ，读出电流表的相应示数I ，以I 1为纵坐标，R 为横坐标，画出I 1与R 的关系图线是一条直线，如图(b)所示．图线延长可得直线在纵轴的截距为m ，直线的斜率为k ．(1)E =_________，r =_________．(2)在虚线框图29(a)中画出实验电路图．图29【解析】本题明确电流表内阻为R A ，说明R A 不能忽略．虽然处理数据方法从U -I 图线改变I 1-R 图线，但“U 1-R法”的原理没有变．(1)E =k 1，r =k kR m A- (2)如图30(R A 不能忽略，根据全电路欧姆定律，I ＝,1,A A E R E R r I R R r E ++=++可知I 1-R 图线为直线，其斜率k =E 1，截距m =E R r A +．则E =k 1，r =k kR m A-)图30。
高中物理测电源电动势和内阻实验练习题(含答案)
高中物理测电源电动势和内阻实验练习题（含答案）一、实验题1．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中。
（1）备有如下器材：干电池1节，量程合适的电压表和电流表，开关、导线若干，另外还有可供选择的滑动变阻器：A．滑动变阻器（0~1kΩ，额定电流2A）B．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）某同学按甲图原理进行实验，其中滑动变阻器应选；（只填器材前的序号）-图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为（2）根据实验数据画出的U IV，内电阻为Ω；2．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中的（填“甲”或“乙”），电池的内阻测量值与真实值比较r测r真（填“>”“<”或“=”）。
-图像如图，由图像可知，测得的电动势E=V，内电阻（2）实验后得到U Ir=Ω。
3．某实验小组利用如图1所示电路测定一节干电池的电动势和内电阻,备有下列器材: ①待测干电池①电压表，量程1.5V①电流表，量程3mA ①电流表，量程0.6A①滑动变阻器10Ω①滑动变阻器20Ω①开关一个,导线若干（1）电流表选，滑动变阻器选 .(填标号).（2）小组由实验数据作出的U-I图象如图2所示，由图象可求得电源电动势为V,内电阻为Ω.（3）测得的电动势真实值，测得的内电阻真实值.(填“＞”、“＜”或“＝”)4．在测量电源电动势和内电阻的实验中，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω；电压表V（0-3V，内阻约3kΩ）；电流表A（内阻为0.80Ω，量程为0.6A）；滑动变阻器R（10Ω，2A）。
为了更准确地测出电源电动势和内阻。
请在图1方框中画出实验电路图。
在实验中测得多组电压和电流值，得到如图2所示的U-I图线，由图可得出该电源电动势E= V，内阻r= Ω。
（结果保留两位小数）参考答案：4． 1.50 0.20。
测定电源的电动势和内电阻答案
(B (A (C(D测定一段电阻丝(约5Ω)的电阻 测定电源的电动势和内电阻(约3Ω) 测定小灯泡(额定电压为2.5V )的伏安特性曲线测定电流表内阻测定电源的电动势和内电阻1、 ⑵利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为：干电池：电动势约为1.5 V，符号电压表：量程1 V ，内阻998.3 Ω，符号电流表：量程1 A ，符号滑动变阻器：最大阻值10Ω，符号电阻箱：最大阻值99999.9 Ω，符号 单刀单掷开关1个，符号 导线若干①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内，要求在图中标出电压 表、电流表的接线柱的正负。
②为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的 倍，电阻箱的阻值应为Ω。
解：①② 2； 998.320.6Ａ，内阻约0.1Ω的量程为3Ｖ，内阻约6 k Ω3，内阻较小，下列电路中正确的是 ( A B )3、(5分)用电流表和电压表测电源的电动势和内电阻。
（1）在下面方框中完成所需电路。
（2）右图所示是根据两个电源的测量数据绘制的图线。
由图可知：图线与电压U 轴的交点表示 ；电源Ⅰ的内电阻 电源Ⅱ的内电阻（填“大于、小于或等于”）。
（3）图中两直线 Ⅰ、Ⅱ的交点表示两个电路中 相等。
解： (6分)（1）（2分）见图（2）电源的电动势；小于（2分） （3）外电压、电路中电流强度、 外电路消耗的电功率和外电路 电阻（只要写出2个）（2分） 4、（10分）利用如图9所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，研究设计测量一个电池组的电动势和内阻。
根据上面实验器材：(1) 简略写出实验方案； (2)画出实验电路图，并用笔画线作导线 将所给器材连接成实验电路。
(3)用记录的实验数据（用符号代替数据）， 写出电动势和内阻的表达式。
解:（10分）（1）r R UU E r R U U E 222111,+=+=，解这个方程组可得E 和r 。
（4分） （2）电路图见右图所示；（2分） （3）()()2112212121122121,R U R U R R U U r R U R U U U R R E --=--=。
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。
高考物理真题练习——测定电源的电动势和内阻(含答案)
测定电源的电动势和内阻一．选择题（共1小题）1．（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 二．填空题（共1小题）2．（2014•上海）在“用DIS 测电源的电动势和内阻”的实验中（1）将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路如图（a ）所示，图中未接导线的A 端应接在 点（选填“B ”、“ C ”、“ D ”或“E ” )。
（2）实验得到的U I -关系如图（b ）中的直线Ⅰ所示，则电池组的电动势为 V ，内电阻的阻值为 Ω。
（3）为了测量定值电阻的阻值，应在图（a ）中将“A ”端重新连接到 点（选填：“B ”、“ C ”、“ D ”或“E ” )，所得到的U I -的关系如图（b ）中的直线Ⅱ所示，则定值电阻的阻值为 Ω。
三．实验题（共13小题）3．（2020•北京）用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1)Ω。
其中R 为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3k Ω。
（1）利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E 和内电阻r ，所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势E 和内电阻r '．若电流表内电阻用A R 表示，请你用E 、r 和A R 表示出E '、r '，并简要说明理由。
（2）某同学利用图象分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。
在图3中，实线是根据实验数据（图甲：U IR ==，图乙：)UI R=描点作图得到的U I -图象；虚线是该电源的路端电压U 随电流I 变化的U I -图象（没有电表内电阻影响的理想情况）。
实验九 测定电源的电动势和内阻(含答案)
实验九 测定电源的电动势和内阻一、实验目的1．用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻． 2．进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解． 3．进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法． 二、实验原理1．实验依据：闭合电路的欧姆定律 2．实验电路：如图1所示图13．E 和r 的求解：由U ＝E －Ir得⎩⎪⎨⎪⎧U 1＝E －I 1r U 2＝E －I 2r ，解得⎩⎪⎨⎪⎧E ＝I 1U 2－I 2U1I 1－I2r ＝U 2－U1I 1－I24．作图法数据处理，如图2所示． (1)图线与纵轴交点为E . (2)图线与横轴交点为I 短＝Er.(3)图线的斜率表示r ＝ΔU. 图2特别提醒 图线斜率的绝对值为电源内阻r 的大小；当I ＝0时，U ＝E ，即图线与纵轴的交点坐标值；当U ＝0时，I 为短路时的电流，即图线与横轴的交点坐标值．但要注意，有时纵轴起点不是零，这时图线与横轴的交点不是短路电流，图线斜率的绝对值仍是内阻值，与纵轴的交点坐标值仍为电源的电动势值． 三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸． 四、实验步骤 1．连接电路电流表用0.6 A 量程，电压表用3 V 量程，按图1连接好电路． 2．测量与记录(1)把变阻器的滑片移动到使用阻值最大的一端．(2)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(I 1、U 1)．用同样方法测量多组I 、U 值．填入表格中.(3)五、数据处理本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法． 方法一 取六组对应的U 、I 数据，数据满足的关系式U 1＝E －I 1r 、U 2＝E －I 2r 、U 3＝E －I 3r …让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E 、r ，取其平均值作为电池的电动势E 和内阻r 的大小． 方法二 在坐标纸上以路端电压U 为纵轴、干路电流I 为横轴建立U —I 坐标系，在坐标平面内描出各组(U ，I )值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线斜率的绝对值即为电池的内阻r .即r ＝|ΔU ΔI |.六、误差分析 1．偶然误差(1)由读数不准和电表线性不良引起误差．(2)用图象法求E 和r 时，由于作图不准确造成的误差． (3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E 、r 变化． 2．系统误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差．(1)如图3甲所示，在理论上E ＝U ＋(I V ＋I A )r ，其中电压表示数U 是准确的电源两端电压，而实验中忽略了通过电压表的电流I V 而形成误差，而且电压表示数越大，I V 越大．图3结论：①当电压表示数为零时，I V ＝0，I A ＝I 短，短路电流测量值＝真实值．②E 测<E 真．③因为r 测＝E 测I 短，所以r 测<r 真．从电路的角度看，电压表应看成内电路的一部分，故实际测出的是电池和电压表这一整体的等效内阻和电动势(r 测和E 测)，如图乙所示，因为电压表和电池并联，所以r 测小于电池内阻r 真，因为外电阻R 断开时，a 、b 两点间电压U ab 等于电动势E 测，此时电源与电压表构成回路，所以U ab <E 真，即E 测<E 真．(2)若采用如图4甲所示的电路，I A 为电源电流真实值，理论上有E ＝U ＋U A ＋I A r ，其中U A 不可知，而造成误差，而且电流表示数越大，U A 越大，当电流为零时，U A ＝0，电压为准确值，等于E ，如图乙所示．甲 乙图4结论：①E 为真实值． ②I 短测<I 短真．③因为r 测＝EI 短测，所以r 测>r 真，r 测为r 真和R A 的串联值，由于通常情况下电池的内阻较小，所以这时r 测的测量误差非常大． 七、注意事项1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池)．2．要测出不少于6组的(I ，U )数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值．3．画U －I 图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去．这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度． 4．由于干电池的内阻较小，路端电压U 的变化也较小，这时画U －I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)．但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源的电动势，图线斜率的绝对值仍为内电阻． 八、实验改进测电源的电动势和内电阻的其他几种方法1．用一个电流表和电阻箱测量，电路如图5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．图52．用一个电压表和电阻箱测量，电路如图6所示，测量原理为：E ＝U 1＋U 1R 1r ，E ＝U 2＋U 2R 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．图63．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的电动势，此时U ＝ER VR V ＋r≈E ，需满足R V ≫r .4．用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图7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＋U 1R Vr ,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′＋U 1′R V r ，解方程组可求得E . 图7记忆口诀A 表V 表测电源，A 表内接莫记反. 测得数据六七组，联立方程求解慢. U 为纵轴I 为横，描点连线为重点. 两轴截距和斜率，搞清意义实验完. V 表分流存误差，E 、r 偏小图可鉴. 两个电阻和A 表，准确测E 不算难.考点一 对实验的理解与应用例1(2010·广东理综·34(2))某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R0＝5 Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图8(a)．图8①在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接．②请完成下列主要实验步骤：A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是________；B．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V；C．将开关S2________，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1.③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是______(计算结果保留两位有效数字)．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”)．考点二测电动势和内阻的其他方法例2某研究性学习小组采用如图9所示的电路测量某干电池的电动势E和内阻r，R为电阻箱，V为理想电压表，其量程略大于电池的电动势．实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是图9 求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示.(1)根据表中的数据和实验原理，你认为第______(填序号)组数据是错误的，原因是________________________________________________________________________.(2)根据实验数据，请在图10所给的坐标系中绘出1U－1R关系图线．图11图10(3)由图线可知，该干电池的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω.(保留两位有效数字)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．例3 图11是利用两个电流表A 1和A 2测量干电池电动势E 和内 阻r 的电路原理图．图中S 为开关，R 为滑动变阻器，固定电阻 R 1和电流表A 1内阻r 1之和为10 000 Ω(比r 和滑动变阻器的总电 阻都大得多)，A 2为理想电流表．(1)按电路原理图在图12虚线框内各实物图之间画出连线．图12(2)在闭合开关S 前，将滑动变阻器的滑动端c 移动至________(填“a 端”、“中央”或“b 端”)．(3)闭合开关S ，移动滑动变阻器的滑动端c 至某一位置，读出电流表A 1和A 2的示数I 1和I 2.多次改变滑动端c 的位置，得到的数据为1212图13(4)利用所得曲线求得电源的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω.(保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流I 短＝________ A.例4 (2010·江苏卷·10)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 想电压表)的量程较小，某同学设计了如图14所示的实物电路．图14(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R ，分别测出阻值R 0＝10 Ω的定值电阻两端的电压U ，下列两组R 的取值方案中，比较合理的方案是________．(选填“1”或“2”)(3)根据实验数据描点，绘出的1U －R 图象是一条直线．若直线的斜率为k ，在1U 坐标轴上的截距为b ，则该电源的电动势E ＝_______，内阻r ＝______.(用k 、b 和R 0表示)解析 本题主要考查测量电源的电动势和内阻的基础知识，意在考查考生实验方案设计和数据处理能力．(1)实验中电阻箱起到改变电路的总电阻和分压作用，为了确保仪器的安全，一般将电阻箱的电阻先调到最大值．(2)由于定值电阻R 0＝10 Ω，若选用方案1，则电压表的示数较小，示数变化范围也很小，所以选用方案2.(3)根据闭合电路欧姆定律有E ＝U R 0(R 0＋R ＋r )，变形为1U ＝1ER 0R ＋R 0＋r ER 0，由题意得斜率k ＝1ER 0，截距b ＝R 0＋r ER 0，解得E ＝1kR 0，r ＝bk －R 0.答案 (1)最大值 (2)2 (3)1kR 0 bk －R 01. 某学生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15所示．该学生接线中错误的和不规范的做 法是 ( ) A ．滑动变阻器不起变阻作用B ．电流表接线有错 图15C ．电压表量程选用不当D ．电压表接线不妥2．用如图16所示电路测量干电池的电动势和内阻(电动势约为1.5 V ，内阻约0.5 Ω，允许通过的最大电流为0.6 A)．图中电压表 的量程为2.0 V ，内阻3 000 Ω；电流表的量程为0.10 A ，内阻为5.0 Ω.除被测电池、开关和导线外，还有如下器材： A ．滑动变阻器：阻值范围0～10Ω 图16 B ．滑动变阻器：阻值范围0～100 Ω C ．定值电阻：阻值为1 Ω D ．定值电阻：阻值为100 Ω(1)为了满足实验要求并保证实验的精确度，R 2应选阻值为________ Ω的定值电阻；为便于调节，图中R 1应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器．(2)实验中，当电流表读数为0.10 A 时，电压表读数为1.16 V ；当电流表读数为0.05 A 时，电压表读数为1.28 V ．则可以求出E ＝________V ，r ＝________Ω.3．某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材： A ．待测干电池E (电动势约为1.5 V ，内阻约为1 Ω) B ．电流表G(满偏电流3.0 mA ，内阻为100 Ω) C ．电流表A(量程0～0.6 A ，内阻约为1 Ω) D ．滑动变阻器R 1(0～10 Ω，额定电流为2 A) E ．滑动变阻器R 2(0～1 kΩ，额定电流为1 A) F ．定值电阻R 0(阻值为900 Ω) G ．开关一个，导线若干(1)为了能比较准确地进行测量，同时还要考虑操作的方便，实验中滑动变阻器应选________．(2)根据题意在图17中画出该实验所需要的电路图．图17(3)根据电路图，将实物图18连接起来，组成完整的电路．图18(4)如图19所示，是某同学根据正确的实验得到的数 据作出的图线，其中，纵坐标I 1为电流表G 的示数， 横坐标I 2为电流表A 的示数，由图可知，被测干电池 的电动势为______ V ，内电阻为________ Ω(保留两位有效数字)4．要测定某电源的电动势和内电阻，某同学按如图20所示的电路图连接好电路并进行如下操作：(1)闭合开关S 1，多次调节电阻箱的阻值，并记录下每次的电阻值R 及对应的电流表A 的示数I (电流表的内阻很小，可忽略不计)； 图20 (2)根据数据，作出图象1I－R ，如图21所示，则根据图象可以求出：电源电动势E＝________V ，内电阻r ＝________Ω.图19图215．实验室给出下列器材，请你完成一节干电池电动势和内阻的测定．A．一节待测干电池(内阻大于2 Ω)B．电流表，量程0.6 A，内阻5 Ω左右C．电流表，量程1.5 A，内阻0.5 Ω左右D．电压表，量程2.0 V，内阻5 kΩ左右E．滑动变阻器，最大阻值为100 ΩF．滑动变阻器，最大阻值为10 ΩG．电键一只、导线若干(1)该实验所需器材________(填器材前面字母)；(2)请画出该实验电路图；(3)下表列出了某组同学测得的实验数据，其中有一组数据不符合读数要求，请将该组数据的序号填在横线上______；________V，内阻为________ Ω.图22答案课堂探究例 1 ①连线如图所示②20 Ω 闭合③0.69 Ω ④小例2 (1)3 随电阻的减小路端电压应逐渐减小(2)根据给定的各组1R 、1U 值在坐标上描出位置，然后依据这些位置作出1U －1R图线，如图所示．(3)2.9 0.71例3 (1)实物连接如图所示(2)b 端(3)作I 1－I 2图象如图所示(4)1.49(1.48～1.50)0.60(0.55～0.65)(5)2.5(2.3～2.7)例4(1)最大值(2)2(3)1kR0bk－R0随堂训练1．ABD2．(1)10～10(2)1.40.43．(1)D(2)如图所示(3)如图所示(4)1.4(1.38～1.42均可)0.67(0.66～0.68均可)4．2 45．(1)ABDFG(2)如图所示(3)2(4)如图所示 1.46(1.45～1.47均对)0.73(0.70～0.75均对)。
高考物理《实验：测量电池的电动势和内阻》真题练习含答案
高考物理《实验：测量电池的电动势和内阻》真题练习含答案1．[2024·贵州省黔东南期中检测]某同学用伏安法测量标称值为1.5 V的干电池的电动势和内电阻，所用电压表量程为3 V、内阻约为3 kΩ，电流表量程为0.6 A、内阻约为0.5 Ω.实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择，该同学选用合适的电路图得到的电压U和电流I的关系图线如图(c)所示．(1)该同学选择的电路图是图________(填“a”或“b”)；(2)由图(c)可知，干电池的电动势E为________V，内电阻r为________Ω(结果保留到小数点后两位)；(3)若选择另一个电路图进行实验，在图(c)上用实线画出实验中应得到的图线的示意图．答案：(1)a(2)1.48(1.47或1.49也可)0．96(0.94～0.98均可)(3)图见解析解析：(1)因电源内阻与电流表内阻很接近，故应采用相对电源来说的电流表外接法，应选图(a)所示电路图．(2)由E＝U＋Ir，可知U＝E－Ir.则UI图像的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示内阻，即E＝1.48 V，r＝1.48－1.000.50Ω＝0.96 Ω(3)若选择b电路图进行实验，则E＝U＋I(R A＋r)，可得I＝E－UR A＋r＝1.48－1.000.50＋0.96A≈0.33A，在图(c)上用实线画出实验中应得到的图线的示意图，如图2．如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势大约在0.5 V ～0.6 V 之间，内阻几千欧左右，某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻．(1)如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5 V ”量程测量出可乐电池的电动势大小为________ V (保留两位有效数字)；(2)现有实验器材：A ．电压表(0～3 V ，R V 约为3 000 Ω)B ．电流表(0～300 μA ，R A 为300 Ω)C ．电阻箱(0～9 999 Ω)D ．滑动变阻器(0～20 Ω)E ．开关，导线若干①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图__________完成电路连接；②通过数据处理画出相应的可乐电池R1I 图像如图丙实线所示，可知该可乐电池的内阻约为____________ Ω；③将该可乐电池静置5 h 后再次测量获得的R1I 图像如图丙虚线所示，可知该可乐电池的电动势____________．(选填“增大”“减小”或“不变”)答案：(1)0.42(0.43也可) (2)①A ②1 900 (1 800也可) ③不变解析：(1)用中间一圈的刻线读数，其中250即是2.50 V ，50即是0.50 V ，则电池的电动势大小为0.42 V ．(2)提供的电压表量程太大，可用安阻法测量，即用电路A .由闭合电路欧姆定律得E ＝I(R ＋r A ＋r)，整理得R ＝EI －(r A ＋r)，结合图像可知r A ＋r ＝2 200 Ω，解得电池的内阻r ＝2 200 Ω－300 Ω＝1 900 Ω，图线的斜率表示电动势，静置5 h 后的图线与原图线平行，斜率不变，则电动势不变．3．某实验小组的同学为测量由两节干电池组成的电池组的电动势E 和内电阻r ，设计了如图甲所示的实验电路，其中R 为电阻箱，定值电阻R 0＝3 Ω.实验过程中获得了多组电压表示数U 和相应的电阻箱阻值R ，并绘制出了1R 1U与图像如图乙所示，则：(1)根据图像求得电池组的电动势测量值E ＝________ V ，内电阻测量值r ＝________ Ω；(结果均保留两位有效数字).(2)由实验原理可知，该实验得到的电动势的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值，内电阻的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．答案：(1)3.0 2.0 (2)小于 小于解析：(1)根据闭合电路欧姆定律E ＝U ＋U R (R 0＋r)可得1R ＝E R 0＋r ·1U －1R 0＋r ，由1R1U 关系图线知纵截距绝对值1R 0＋r＝0.2 Ω，又R 0＝3.0 Ω，得r ＝2.0 Ω；由图线的斜率k ＝E R0＋r ＝0.1＋0.20.50，解得E＝3.0 V；(2)根据实验原理可知，电动势的测量值E测＝E真r真＋R0＋R V·R V＜E真，故测量值应小于电源电动势真实值，内电阻的测量值r测＝（r真＋R0）R Vr真＋R0＋R V－R0＝（R V－R0）r真－R20R0＋R V＋r真＜（R V－R0）r真R0＋R V＋r真＜r真，故内电阻的测量值小于真实值．。
测电源电动势和内阻实验练习测试(含解析参考答案)
精心整理测电源电动势和内阻实验练习（含解析答案）1．在测电源电动势和内阻实验中，下列说法正确的是( )A ．用新电池较好B ．用旧电池好C ．新、旧电池一样D ．以上说法都不对解析：旧电池内阻较大，实验时，电压表读数变化较大，误差较小．答案：B2(2)(3)(4)3(1)(2)测R x (3)解析：电源内阻和电流表内阻均可不计，因此改变电阻箱的阻值2次便可得到以下2个方程：E ＝I 1(R I ＋R x )……①，E ＝I 2(R 2＋R x )……②，由于R 1、R 2、I 1、I 2已知，则由以上两个方程便可求得R x (并可求得电源的电动势)，故电阻箱R 至少需要2个不同数值；若电流表每个分度表示的电流未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则电流之比就等于指针指示的分度数之比，因此只需①②两式相比便可求出R x (但求不出电源电动势E )，故R 也至少取2个不同的数值；若电源内阻不可忽略，则仅能求出R x ＋r 的值，不能求出R x .答案：(1)2(2)2(3)不能4．为了测定一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按图(甲)所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5V且几乎不变，直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值．(1)出现上述情况的原因是______________．改进方法是____________________．(2)改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出如图(乙)所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.5(1)(2)(3)因此表示电.(2)数N2.(3)6．测量电源的电动势E及内阻r(E约为6V，r约为1.5Ω)．器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6 A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R＝8.5Ω，滑动变阻器R′(0～10Ω)，开关S，导线若干．(1)画出实验电路原理图．图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出．(2)用笔画线代替导线在图中完成实物连接．(3)实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2，则可以求出E＝______，r＝______.(用I1、I2、U1、U2及R表示)答案：(1)如图甲所示(2)如图乙所示(3)－R7．在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A．干电池(电动势约为1.5V，内阻小于1.5Ω)B．电流表G(满偏电流2mA，内阻10Ω)C．电流表A(0～0.6 A，内阻约0.1Ω)D．滑动变阻器R1(0～20Ω，10 A)E．滑动变阻器R2(0～100Ω，1 A)F．定值电阻R3＝990ΩG(1)(2)理图．(3)(4)G的示R3与电流表G3G3G答案：(1)D(2)如图甲所示．(3)如图乙所示．(4)1.48(1.47～1.49)0.80(0.70～0.90)8．(2011四川高考)为测量一电源的电动势及内阻(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表A．量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表1B．量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表2C．量程为3V、内阻为3kΩ的电压表3选择电压表______串联______kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表．(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号1、2或3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图．(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时，电阻箱的阻值为15.0Ω；电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E＝______V、内阻r＝______Ω.解析：(1)可以将量程为3V的电压表扩大3倍量程即可，由＝得，串联电阻的阻值为R0＝R V ＝6kΩ.(2)数为2.00V R1′＝40.0Ω(2)。
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________。
测定电源的电动势和内阻练习及答案
实验（9） 测定电源的电动势和内阻知识梳理一、实验目的掌握用伏特表和安培表测量电池电动势和内电阻的方法，学会利用图象法处理数据的方法二、实验原理在闭合电路中，由闭合电路的欧姆定律可得电源的电动势E 、内阻r 、路端电压U 、电流I 存在关系为U =E -Ir ， E 、r 在电路中不随外电阻R 的变化而改变.测定电源的电动势和内阻可用三种方法:方法一:测量原理图如图7-3-37所示，图7-3-37采用改变外电阻，可测得一系列I 和U 的值（至少6组），然后再在U-I 图象中描点作图，所得直线与纵轴的交点即为电动势E ，图线斜率的绝对值为内阻R ，这种方法叫伏安法，用电流表和电压表.方法二:由r R E I +=变形r IER -=，改变电路的电阻R ，测出一系列的I 和R 值，作出IR 1-图象.图象在R 轴上的截距即为电源的内阻的负值，直线的斜率即电源的电动势E .此方法叫安阻法，用电流表和电阻箱.方法三:由E =U +IR 及rU I =可得r R U U E +=，或R E r E U 111⋅+=，改变电路的外电阻R ，测出一系列的U 值，作出R U 11-图象.图象在U1轴上的截距的倒数即为电源电动势，直线的斜率与在U1轴上的截距的倒数的乘积即为电源的内阻.此方法叫伏阻法，用电压表和电阻箱.特别提示基础实验是伏安法.安阻法和伏阻法是在伏安法实验的基础上的提高.实验数据也可以用图象法处理.由E =U +Ir ，有U =E -Ir ,故根据伏安法数据作出U-I 图象（图7-3-38所示）.图7-3-38图线斜率的绝对值为电源内阻R 的大小;当I ＝0时，U ＝E ，即图线与纵轴的交点坐标值;当U ＝0时，IEr =，其中I 为短路时的电流，即图线与横轴的交点坐标值.但要注意，有时纵轴起点不是零，这时图线与横轴的交点不是短路电流，图线斜率的绝对值仍是内阻值，与纵轴交点坐标值仍为电源电动势值.三、实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导线若干、坐标纸.四、实验步骤1.按图7-3-37所示电路图连接成电路，电流表取0.6 A 量程，电压表取3 V 量程，将滑动变阻器阻值调到有效电阻最大（图中左端）.2.检查电路无误后，闭合电键，移动滑动变阻器触头的位置，使电流表有明显示数，记下一组（I ，U ）值.3.改变滑动变阻器滑片的位置5次，用同样的方法，再测出5组（I ，U ）数值.然后断开电键，整理好仪器.4.建立坐标系、描点.纵轴表示电压，横轴表示电流，取合适的标度，使所描坐标点绝大部分分布在坐标纸上，必要时纵坐标可以不从零开始取值.5.根据描出的坐标点作出U-I 图象，并延长与两坐标轴相交.6.测算电动势和内电阻，准确读出U-I 图线与纵轴和横轴的交点坐标，即读出E 和I 短，进一步算出内阻IU I E r ∆∆==短，如图7-3-38所示五、注意事项1.为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选得大些（选用已使用过一段时间的干电池）.2.在实验中不要将I 调得过大，每次读完U 和I 的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得E 和R 明显变化.3.在画U-I 图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上.不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差.4.干电池内阻较小时， U 的变化较小.此时，坐标图中数据点将呈现如图7-3-39甲所示的状况，使下部大面积空间得不到利用.为此，可使纵坐标不从零开始，如图7-3-39乙所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减小.此时图线与横轴交点不表示短路电流.另外,计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用IUr ∆∆=计算出电池的内阻r.图7-3-39六、误差分析用伏安法测电源电动势和内阻的方法很简单，但系统误差较大，这主要是由于伏特表和安培表内阻对测量结果的影响而造成的.用这种方法测电动势可供选择的电路有两种，如图中7-3-40甲、乙所示.图7-3-40当用甲图时，考虑电表内阻，从电路上分析，由于实验把变阻器的阻值R 看成是外电路的电阻，因此伏特表应看成内电路的一部分，故实际测量出的是电池和伏特表这一整体的电动势和等效内阻（如甲图中虚线所示），因为伏特表和电池并联，所以等效内阻R 测应等于电池真实内阻值R 和伏特表电阻R V 的并联值，即真真真测＜r r R r R r +⋅=V V .此时如果断开外电路，则电压表两端电压U 等于电动势测量值,即U =E 测，而此时伏特表构成回路，所以有U <E 真，即E 测<E 真.同样的分析方法，可分析出当选用乙图进行测量时，仍把滑动变阻器作为外电路，因此安培表应看做内电路的一部分（如图乙中虚线框内所示），因为安培表和电池串联，所以等效内阻r 测应等于电池真实阻值r 真和安培表电阻R A 之和,即r 测＝r 真+R A >r 真，此时如果断开外电路,则电流为零，安培表两端电势相等，等效电源的电动势E 测就是电源电动势的真实值E 真，即E测＝E 真.典例精析1.实验原理和数据处理【例1】（2009北京崇文期末，12）某同学用伏安法测一节干电池的电动势E 和内电阻R ，所给的其他器材有： A.电压表（0～3～15 V ）B.电流表（0～0.6～3 A ）C.变阻器R 1（20 Ω，1 A ）D.变阻器R 2（1 000 Ω，0.1 A ）E.电键S 和导线若干（1）实验中电流表应选用的量程为________；电压表应选用的量程为________；变阻器应选用________（标明变阻器代号）；（2）根据实验要求连接实物电路图7-3-41；（3）实验测得的6组数据已在U-I 图中标出，如图7-3-42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 ，电阻r =___________Ω.图7-3-41图7-3-42思路点拨：（1）测定电源的电动势和内电阻的实验原理是什么？ （2）通过电路分析选择实验所需的器材.（3）请回答在U-I 图象中，图象的斜率的绝对值及图象与电压轴的交点所表示的物理量. 解析：由欧姆定律可知，电流表应选用0～0.6 A 的量程，电压表应选用0～3 V 的量程，滑动变阻器选择R 1，连接实物电路如图.在U-I 图中作出U-I 图如图所示，由图可知电池的电动势E =1.50 V ，电阻R =0.50 Ω.答案：（1）0～0.6 A 0～3 V R 1 （2）如解析图所示 （3）1.50 0.50 巩固与拓展1某研究性小组利用如图7-3-43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7-3-44所示的IR 1-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.图7-3-43图7-3-44解析:由r R E I +=变形得r I E R -=，在IR 1-图象上，在R 轴上的截距即为电源的内阻的负值，直线的斜率即电源的电动势E .所以电源内阻为R =0.9 Ω，当R =0时，V 2.9V 31.09.0==E . 答案:2.9 0.92.误差分析【例2】 用如图7-3-45甲所示电路测电池的电动势和内阻时，由于电压表的分流作用造成系统误差，图乙所示的U-I 图象中有两条直线AB 和A′B ，其中一条是根据实测数据画出的图线，另一条是修正电压表分流所引起的误差后得到的图线，由图可知()图7-3-45A.AB 是根据实测数据画出的图线B.A′B 是根据实测数据画出的图线C.路端电压U 越大，通过电压表的电流越大D.由于电压表的分流作用，使电池电动势和内阻的测量值小于真实值 思路点拨:注意图甲电路测定电动势和内阻时的误差分析.解析:由图示电路可知，测量电压是真实的，测量电流比真实电流小，故在同一U-I 图线中，对应于同一U 值，测量电流值比真实电流小，故图中AB 是根据实测数据画出的图线，所以选项A 、D 正确，B 错误.由图可看出U 越大，AB 、A′B 对应的电流偏差越大，选项C 正确答案:ACD点评:熟练掌握实验的原理是正确分析误差来源的基础.3.设计实验【例3】 某同学设计了一个如图7-3-46所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为:待测干电池组（电动势约3 V ），电流表（量程0.6 A ，内阻小于1 Ω），电阻箱（0～99.99 Ω），滑动变阻器（0～10 Ω），单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干.考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略.图7-3-46（1）该同学按图连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0.20 Ω.试分析该测量产生误差的原因是____________________.（2）简要写出利用图7-3-46中所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤: ①_______________________________________________; ②_______________________________________________. （3）图7-3-47是由实验数据绘出的R I-1图象，由此求出待测干电池组的电动势E ＝______V 、内阻r ＝_________Ω.（计算结果保留三位有效数字）图7-3-47解析:（1）将开关S 断开或接C ，利用半偏法测量电流表的内阻，此原理的前提是电路中电流不变，但并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大.（2）①调节电阻箱R ，断开开关K ，将开关S 接D ，记录电阻箱的阻值和电流表示数; ②断开开关D ，再次调节电阻箱R ，将开关S 接D ，记录电阻箱的阻值和电流表示数. （3）由E =I （R +r ）得E rE R I +=1，图线的斜率的倒数等于电源电动势，在I1轴上的截距等于r /E ，利用图象解得E ＝2.81 V ，r ＝2.33 Ω.答案:（1）并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大 （2）见解析 （3）2.81 2.33点评:测定电源电动势和内阻常见的图象是电源的路端电压和电流的U-I 图象.可近年反复考查了一些从陌生图象分析电动势和电阻的图象问题.遇到这种情况，要从给定的电路图和闭合电路欧姆定律写出具体的方程.推导出陌生图象两个坐标对应物理量的数学表达式，从数学角度分析陌生图象斜率和截距的物理意义，进而解决问题. 巩固与拓展2某研究性学习小组采用如图7-3-48所示的电路测量某干电池的电动势E 和内电阻r ，R 为电阻箱，V 为理想电压表，其量程略大于电源电动势.实验中通过多次改变电阻箱的阻值R ，从电压表上读出相应的示数U ，该小组同学发现U 与R 不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示.回答下列问题:图7-3-48（1）根据表中的数据和实验原理，你认为第_______组数据是错误的，原因是______________. （2）根据实验数据，请在所给的坐标系(图7-3-49)中绘出RU 11-关系图线. （3）由图象可知，该电源的电动势E ＝____________V ，r ＝________Ω.（保留两位有效数字）图7-3-49解析:（1）根据r R U U E +=得E R E r U 111+⋅=，知R1变大，U 1 就变大，故第3组数据错误.（2）根据给定的各组R 、U 值在坐标系中描出位置，然后依据这些位置作出RU 11-图线如图所示.（3）根据E R E r U 111+⋅=知，纵轴截距是电动势的倒数，斜率是Er ，有35.01=E ，040.535.070.1--=E r ，得E ＝2.9 V ，r ＝0.71 Ω. 答案:（1）3 随电阻的减小路端电压逐渐减小 （2）见解析 （3）2.9 0.71 巩固与拓展3为了测定一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材:①待测干电池（电动势约1.5 V ，内阻约1.0 Ω） ②电流表G （满偏电流3.0 mA ，内阻150 Ω） ③电流表A （量程0～0.6 A ，内阻未知）④滑动变阻器R 1 （阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A ） ⑤ 滑动变阻器R 2 （阻值范围0～1 000 Ω，额定电流1 A ） ⑥ 定值电阻R 3（阻值900 Ω） ⑦ 开关一个、导线若干A.为了能尽量准确地进行测量，同时考虑操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_____.（填仪器代号即可）B.在下面方框中画出实验电路原理图.C.如图7-3-50所示为某同学根据正确电路图作出的图线（I 1为电流表G 的示数，I 2为电流表A 的示数）.由该图可求出被测干电池的电动势E ＝______V,内电阻r ＝_______Ω.图7-3-50解析:为了能尽量准确地进行测量，同时考虑操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是R 1，实验电路如图当电流表G 的示数为1.4 mA 时， E =I 1（R g +R 3+r ）=1.4×10-3×（150+900+r）当电流表G的示数为1.0 mA时，E=I1′（R g+R3）+（I1′+I2′）r=1.0×10-3×（150 + 900）+（1.0×10-3 + 0.6）×r，由以上两式解得E=1.47 V，r=0.7 Ω.答案:A.④（或R1） B.见解析C.1.47（1.45～1.49均对），0.70（0.68～0.72均对）。
高中物理第4章探究闭合电路欧姆定律2测量电源的电动势和内阻训练(含解析)沪科版选修31
测量电源的电动势和内阻A 组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 =E 1+E 1EE =E 2+E 2E 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:AD 3.(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,选择的电表可以是() A.V1与A1 B.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R A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=1 Ω。
当开关S闭合后,电压表的读数为1 V;当开关S断开后,电压表的读数为 0.8 V,则电池的电动势等于()A.1 VB.1.2 VC.2 VD.4 V=r+1.5(Ω)解析:开关闭合时,R总=r+R1+E2E3E2+E3=1A代入公式得E=r+1.5(V)①将I=EE1开关断开时,R总'=r+R1+R3=r+2(Ω)=0.8A代入公式得E=0.8r+1.6(V)②将I'=E'E1解之得E=2V,r=0.5Ω。
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=。
电学实验：电源电动势和内电阻的测量
电学实验：电源电动势和内电阻的测量1．（1）某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表V2的内阻及电源电动势。
已知电压表V1量程为3V，内阻R V1=6000Ω，电压表V2量程也为3V，内阻R V2为几千欧（待测），电源电动势约为5V，电源内阻可忽略。
按以下步骤进行操作。
①按图甲所示原理图完成电路连接；②把R1、R2均调至最大阻值；③闭合开关S，调节R1、R2，使V1、V2均有合适示数，分别为U1、U2，若调U1的关系，此时电阻箱R2的阻值为1500Ω，则可知电压至U1、U2满足U2=23表V2的内阻R V2为___________Ω；④若将R1调至4000Ω并保持不变，调节R2，记录多组对应的U1、U2值，以U1为纵坐标，U2为横坐标描点作图，在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线，直线的纵截距为b，则电源的电动势为___________（用已知量和已测得量计算出结果）。
（2）用伏安法测量电源电动势和内阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。
按如图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。
①闭合开关S1、S2，灵敏电流计G的示数不为零，调节R和R＇使得灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数I1和U1；②改变滑动变阻器R、R＇的阻值，重新使得灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数I2和U2；③重复②操作，得到了多组I、U；④根据实验得到的多组数据作出的U-I图线如图丙所示，由此可得电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。
（结果均保留2位有效数字）【答案】300053b 2.0 1.0【详解】（1）根据并联电路规律可知U1=U2+U2R V2R2代入数据可得R V2=3000Ω④根据闭合电路欧姆定律有E=U1+(U1R V1+U2R V2)R1整理得U1=ER V1R V1+R1−R1R V1R V2(R V1+R1)U2 U1=3E5−45U2故b=3E5，E=53b（2）根据闭合电路欧姆定律有U=E−Ir所以U−I图像的斜率为k=−1.9−1.60.4−0.1Ω=−1.0Ω=−r所以电源的内阻r=1.0Ω，当I=0.1 A时，U=1.9 V，解得E=2.0 V。
12.3 实验：电池电动势和内阻的测量(练习题)(解析版)
第十二章电能能量守恒定律12.3 实验：电池电动势和内阻的测量一、选择题：1.下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据，其中处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是 ( )A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r求出E和rB．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C．测出多组I、U的数据，画出U－I图象，再根据图象求出E、rD．多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r【解析】选项A中只测量两组数据求出E、r，偶然误差较大；选项B中计算E、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；选项D中先分别求出I、U的平均值再求解的方法是错误的．【答案】 C2．为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的( )A．一个电流表和一个电阻箱B．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C．一个电压表和一个电阻箱D．一个电流表和一个滑动变阻器【解析】根据E＝I(R＋r)，由电流表测出电流，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，A正确；根据E＝U＋Ir，由电流表测出电流，由电压表测出电压，可以求出E、r，B正确；根据E＝U＋UrR，由电压表测出电压，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出E、r，C正确；因为滑动变阻器不能读出电阻的数值，所以只有一个电流表和一个滑动变阻器，测不出电动势和内阻，D错误．【答案】 D3．(多选)某学生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所示．关于该学生接线的说法正确的是( )A．滑动变阻器不起变阻作用B．电流表接线有误C．电压表量程选用不当 D．电压表接线不妥【解析】在实物连线图中，滑动变阻器的两个固定端接入电路了，滑动头没有接，所以移动变阻器滑动端时，不会改变接入电路的电阻大小，变阻器不起变阻作用，A正确；电流表只允许电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，图中电流表的正、负接线柱接对了，所以B错误；图中电源由一节干电池充当，电动势是1.5 V，所以电压表量程应选用0～3 V，图中连接是正确的，所以C错误；图中把电压表直接和电池并联，这样即使将开关断开，电压表仍有示数，即开关不能控制通过电压表的电流，且电流从负接线柱流入，从正接线柱流出，所以电压表的接线不妥，D正确．【答案】AD4．(多选)图是根据某次实验记录数据画出的U－I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是( )A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3.0 VB．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 AC．根据r＝E/I短，计算出待测电源内阻为5 ΩD．根据r＝|ΔUΔI|，计算出待测电源内阻为1 Ω【解析】在U－I图中，图线与U轴的交点表示电源电动势，由图可知E＝3.0 V，A正确；此图的纵坐标并非从零开始，故B、C错误；在U－I图象中斜率ΔUΔI表示电源内阻r，故D正确．【答案】AD二、非选择题5.刘同学做“测定电池的电动势和内阻”实验．(1)刘同学采用两节干电池串联作为电源，电流表选择0.6 A量程，电压表选择3 V量程．在闭合开关开始实验前其连接的电路如图1甲所示．请帮其检查电路，指出图中的不妥之处：__________________________(指出一处即可)．图1(2)刘同学改进电路连接，经过正确的实验操作，得到某次测量的电流表示数如图乙所示，则该示数为________ A.(3)刘同学经过正确操作，得到多组U、I数据，作出U－I图象如图丙所示，则该电源的电动势为________ V，内阻为________ Ω.(结果均保留两位有效数字)答案(1)①连接电压表负接线柱的导线应接在电流表的负接线柱或电源负极；②滑动变阻器的滑片应置于左端(或滑动变阻器的滑片应置于接入电阻最大的那一端) (2)0.26 (3)3.0 4.3～4.4解析(2)当电流表选择0.6 A量程时，每小格分度值为0.02 A，故按本位估读，即0.26 A；(3)根据电源的U－I图象的物理意义可知，图象在纵轴的截距表示电源电动势，即E＝3.0 V，斜率表示内阻大小，即r＝3.0－1.00.46Ω≈4.3 Ω.6．在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路．图2(1)按图2甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来．(2)在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于________端(选填“A”或“B”)．图3(3)如图3是根据实验数据作出的U－I图象，由图可知，电源的电动势E＝____________ V，内阻r＝__________ Ω.答案(1)见解析图(2)B (3)1.5 1.0解析(1)电路连接如图所示．(2)闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，故滑片应置于B端．(3)由题图图象可知，电源电动势为1.5 V，内阻r＝1.5－1.00.5Ω＝1.0 Ω.7.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中．(1)备有如下器材：A．干电池1节；B.滑动变阻器(0～20 Ω)；C.滑动变阻器(0～1 kΩ)；D.电压表(0～3 V)；E.电流表(0～0.6 A)；F.电流表(0～3 A)；G.开关、导线若干．其中滑动变阻器应选________，电流表应选________．(选填相应器材前的字母)(2)为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．(3)某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图4中画出U－I图线，根据图线得到被测电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω.图4答案(1)B E (2)见解析图(3)1.45(1.44～1.46均可) 1.3(1.2～1.4均可)解析(1)由于干电池的电动势只有1.5 V，为了方便调节，滑动变阻器应选B，从测量的数据可以看出电流最大只有0.4 A，电流表应选E.(2)电路图如图甲所示甲乙(3)作出的U－I图线如图乙所示，可以看出图线在U轴上的截距为1.45 V，即电源的电动势为1.45 V．图线斜率的绝对值为：k＝ΔUΔI＝0.650.5Ω＝1.3 Ω.8.某实验小组想通过实验测定一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：待测干电池E(电动势约为1.5 V，内阻约为3 Ω)；直流电流表A1(量程0～0.6 A，内阻约0.5 Ω)；直流电流表A2(量程0～3 A，内阻约0.1 Ω)；电压表V1(量程0～2 V，内阻约为2 000 Ω)；电压表V2(量程0～6 V，内阻约为6 000 Ω)；滑动变阻器R1(最大电阻20 Ω，额定电流2 A)；滑动变阻器R2(最大电阻200 Ω，额定电流1 A)；电阻箱R3(最大电阻99.9 Ω，额定电流1 A)；开关、导线若干．(1)若用伏安法测电源的电动势和内阻，要求有尽可能高的精确度且便于调节，应选择的电流表是________，电压表是________，滑动变阻器是________．(2)请将图5中实物连接成实验电路．图5(3)若用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表出现了故障，不能使用，实验小组如想方便且能较准确地进行测量，需将实验进行改进，只需去掉电流表，将上述器材中的________换成________即可．(4)请在图6甲所示的方框中画出改进后的实验电路图．图6(5)实验小组在改进后的实验中得到了多组路端电压和外电阻的数据，对所得数据进行处理后，在坐标纸上作出了如图乙所示图线．由图线得出：干电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.(结果保留两位有效数字)答案(1)A1V1R1(2)见解析图(3)R 1 R 3 (4) (5)1.7 2.5解析 (1)由于电源电动势为1.5 V ，因此电压表选V 1即可；而回路的电流不会太大，因此电流表选A 1，滑动变阻器选择阻值较小的R 1； (2)测电源电动势和内电阻的测量电路如图：(3)将滑动变阻器改为电阻箱，即用“伏阻法”测电源电动势和内电阻； (4)电路如图：(5)根据闭合电路欧姆定律知U ＝E ·R r ＋R ，整理得1U ＝r E ·1R ＋1E，图象与纵轴的截距为电动势的倒数，斜率表示rE，代入数据解得E ≈1.7 V ，r ＝2.5 Ω.9.某学习小组的同学设计了如图7所示的电路来测量定值电阻R 0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E 和内阻r .图7实验器材有：待测电源，待测电阻R 0，电流表A(量程为0.6 A ，内阻不计)，电阻箱R (0～99.9 Ω)，开关S 1和S 2，导线若干．(1)先测电阻R0的阻值．请将学习小组同学的操作补充完整：先闭合S1和S2，调节电阻箱，读出其示数R1和对应的电流表示数I，然后________________，读出此时电阻箱的示数R2.则电阻R0的表达式为R0＝______________.(2)同学们通过上述操作，测得电阻R0＝9.5 Ω，继续测电源的电动势E和内阻r.该小组同学的做法是：闭合S1，断开S2，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，数据如下表：①根据图8给定的坐标系并结合以上数据描点作图．图8②利用图象求出该电源的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.(结果均保留两位有效数字)答案(1)断开S2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I R1－R2(2)①见解析图②6.0 2.5解析 (1)器材中只有电流表而没有电压表，无法由伏安法求出电阻，故只能利用电阻箱得出待测电阻的阻值；当电路中电流相同时，电阻也应相同；因此可以控制电流相等，利用电阻箱的电阻，得出待测电阻的阻值；因此缺少的步骤应为：断开S 2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I ；待测电阻等于两次电阻箱的示数之差，即：R 0＝R 1－R 2. (2)①根据表中列出的数据，求出各电阻对应的1I值．作出1I－R 图象如图所示②由闭合电路欧姆定律可知：E ＝I (R ＋R 0＋r ) 可得：1I ＝R E ＋R 0＋r E结合图象可知：E ＝6.0 V ，r ＝2.5 Ω.10.某研究小组收集了两个电学元件：电阻R 0(约为2 k Ω)和手机中的锂电池(电动势E标称值为3.7 V ，允许最大放电电流为100 mA)．实验室备有如下器材： A ．电压表V(量程3 V ，电阻R V 约为4.0 k Ω) B ．电流表A 1(量程100 mA ，电阻R A1约为5 Ω) C ．电流表A 2(量程2 mA ，电阻R A2约为50 Ω) D ．滑动变阻器R 1(0～40 Ω，额定电流1 A) E ．电阻箱R 2(0～999.9 Ω) F ．开关S 一只、导线若干(1)为了测定电阻R 0的阻值，小明设计了一电路，与其对应的实物图如图9，图中的电流表A 应选________(选填“A 1”或“A 2”)，请将实物连线补充完整．图9(2)为测量锂电池的电动势E 和内阻r ，小红设计了如图10甲所示的电路图．根据测量数据作出1U －1R 2图象，如图乙所示．若该图线的斜率为k ，纵轴截距为b ，则该锂电池的电动势E ＝________，内阻r ＝________.(用k 、b 表示)图10答案 (1)A 2 实物连线如图所示(2)1b k b解析 (2)由E ＝U ＋U R 2r 得：1U ＝1E ＋r E ·1R 2则1E ＝b ，r E ＝k ，故：E ＝1b ，r ＝k b.11.在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．图14(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R ，分别测出阻值R 0＝10 Ω的定值电阻两端的电压U ，下列两组R 的取值方案中，比较合理的方案是________．(选填“1”或“2”)(3)根据实验数据描点，绘出的1U－R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在1U坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E＝________，内阻r＝________.(用k、b和R0表示)答案(1)最大值(2)2 (3)1kRbk－R0解析(3)根据闭合电路的欧姆定律E＝U＋UR(R＋r)得：1U＝1ER·R＋R＋rER1 U －R图象的斜率k＝1ER，纵截距b＝R＋rER得：E＝1kR，r＝bk－R0.12.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，实验电路如图甲所示，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0.6 A、3 A)(b)电压表(量程3 V、15 V)(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)(d)定值电阻(阻值10 Ω，额定功率10 W)(e)滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A)(f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)甲请回答下列问题：(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)按电路原理图甲连接实物电路图乙．乙(3)测得下列五组数据：E＝________V，r＝________Ω.【解析】由于电源是一节干电池(1.5 V)，所选量程为3 V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几欧姆左右，加上保护电阻，最大电流在0.5 A左右，所以选量程为0.6 A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就好了，取0～10 Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100 Ω会出现开始电流和电压几乎不变，最后突然变化的现象．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，r测<r.【答案】(1)3 0.6 1 0～10(2)如图(3)如图。
实验测电源电动势和内阻习题附答案
姓名：2.10测电源电动势和内阻习题21、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，为使实验效果明显且不易损坏仪器，应选择下列哪种电源为好（）A、内阻较大的普通干电池B、内阻较小的普通蓄电池C、小型交流发电机D、小型直流发电机2、如图所示为《测定电源电动势和内阻》的电路图，下列说法中正确的是（）A、该电路图有错误，缺少一只与电流表相串联的保护电阻B、用一节干电池做电源，稍旧电池比全新电池效果好C、几节相串联的干电池比单独一节干电池做电源效果好D、实验中滑动变阻器不能短路3、为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导体以外，配合下列哪组仪器，可以达到实验目的是（）A、一个电流表和一个电阻箱B、一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C、一个电压表和一个电阻箱D、一个电流表和一个滑动变阻器4、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，进行数据处理时的作图，正确做法是（）A、横坐标I的起点一定要是零B、纵坐标U的起点一定要是零C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边D、使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸5、用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时，画出的图线如图所示，则由此图线可知（）A、Ea＞Eb、ra＞rbB、Ea＞Eb、ra＜rbC、Ea＜Eb、ra＞rbD、Ea＜Eb、ra＜rb6、如图所示为两个电池的路端电压U随电流I变化的图线，已知图线a∥b，则两个电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb的关系是（）A、Ea=Eb、ra=rbB、Ea＞Eb、ra=rbC、Ea＞Eb、ra＞rbD、Ea=Eb、ra＞rb7、如图所示为根据实验数据画出的路端电压U随电流I变化的图，由图线可知，该电池的电动势E= V，电池的内电阻r= 。
8、如图所示的电路中，R1、R2为标准电阻，测定电源电动势和内电阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值真实值，内电阻的测量值真实值，测量误差产生的原因是。
2023-2024学年高二上物理：实验：电池电动势和内阻的测量(附答案解析)
2023-2024学年高二上物理：12.3实验：电池电动势和内阻的测量一．选择题（共5小题）1．在电学探究实验课中，某组同学在实验室利用如图甲所示的电路图连接好电路，并用于测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r0．调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录了电流表A和电压表V2的测量数据．根据所得数据描绘了如图乙所示的两条U﹣I直线．则有（）A．图象中的图线乙是电压表V1的测量值所对应的图线B．由图象可以得出电源电动势和内阻分别是E＝1.50V，r＝1.0ΩC．当该电源只给定值电阻R0供电时R0消耗的功率为0.55WD．图象中两直线的交点表示在本电路中该电源的效率达到最大值2．在“测定电源电动势和内阻”的实验中，针对两个不同的电源得出如图所示的1、2两条图线，则两个电源的动势E1和E2、内阻r1和r2满足关系）（）A．E1＞E2，r1＞r2B．E1＞E2，r1＜r2C．E1＜E2，r1＜r2D．E1＜E2，r1＞r23．如图是测量电源电动势和内电阻的电路，关于误差说法正确的是（）A．由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值B．由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值C．由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值D．测出的电动势比真实值小4．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。
相应状态下电源的输出功率分别为P a、P b，外电路电阻为R a、R b，由图可知， 及 的比值分别为（）A．3：11：2B．1：32：3C．1：11：2D．1：14：15．在测电源的电动势和内阻时。
某次实验记录数据画出U﹣I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是（）A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3VB．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6AC．根据 d 短，计算出待测电源内阻为5ΩD．该实验中电源的内阻为2Ω二．多选题（共4小题）6．为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，能达到实验目的（）A．一个电流表和一个电阻箱B．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C．一个电压表和一个电阻箱D．一个电流表和一个滑动变阻器7．如图所示，为测量电源的电动势和内电阻时，依据测量数据作出的路端电压与电流强度的关系图象，图中DC 平行于横坐标轴，DE平行于纵坐标轴，由图可知（）第1页共16页第2页共16页。
(含答案)测定电源的电动势和内阻解读
测定电源的电动势和内阻一、基础知识（一）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 1r U 2＝E －I 2r ，解得E 、r .(3)用作图法处理数据，如图所示． ①图线与纵轴交点为E ；②图线与横轴交点为I 短＝Er ；③图线的斜率表示r ＝ΔUΔI .2、实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺． 3、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． （二）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 ＝|ΔUΔI|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. 4、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． （三）误差分析1、电流表相对电源外接（课本上的方法） （1）用图象法分析：设通过电源电流为I 真，电流表读数为I 测，电压表内阻为R v ，电压表读数为U ，电压表分流为I v ，由电路结构，I I I I UR v v v真测，而=+=，U 越大，I v 越大，U 趋于零时，I v 也趋于零。
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测电源的电动势和内电阻一、单选题：本大题共1小题，第1小题为4分；共计4分。
1、以下给出多种伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观．简便的方法是：[ ] A．测出两组I、u值，代入方程和，求出ε、rB．多测几组I、u值，求出几组ε、r最后分别求出平均值C．测出几组I、u值，画U－I图线，再根据图象求ε、rD．多测出几组，I、u值，分别求出Iu平均值，用电压表测出断路时的路端电压即电动势ε，再由闭合电路欧姆定律，求出内电阻．二、实验题：本大题共29小题，从第2小题到第3小题每题4分小计8分；从第4小题到第7小题每题5分小计20分；从第8小题到第17小题每题6分小计60分；第18小题为7分；从第19小题到第25小题每题8分小计56分；第26小题为9分；从第27小题到第28小题每题10分小计20分；第29小题为14分；第30小题为150分；共计344分。
2、用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，实验中可供选择的电压表两个，量程分别为A(0─2V)，B(0─5V)，滑线变阻器两个：C(1000，0.1A)，D(20，2A)，应选用的电压表为________，应选用的变阻器为____________．3、利用如图电路测定电源电动势E和内电阻r，如果不考虑电流表内阻对测量的影响，则所测定的电源电动势E和内电阻r的值与其真实值相比较，测出E______________，r__________．（填：准确、偏大或偏小）4、如图所示电路，在测量电源电动势和内电阻时，某同学根据测量数据画成下面四张图（见图中的A、B、C、D），图中线段a是在没有电压表，电流表内阻影响时的U─I图象，线段b是考虑电流表，电压表内阻影响时的U─I图象，则在A、B、C、D中，正确的是[]5、要测定某个电池的电动势和内电阻，除电键和导线外，还可以分别用下列哪些组实验器材均能达到测定目的[]A．电流表和电阻箱B．电压表和电阻箱C．电流表和电压表D．电流表、电压表、滑动变阻器6、图中所示为测定一节干电池的电动势和内电阻的实验原理图，除其它器材外，备有两只电流表：（量程0~0.6A，内阻：0.1）；（量程：0~3A，内阻0.02）有四个同学分别根据自己选定的电流表测量了4组数据，从电流表的读数分析不妥（或错误）的有[]A．0.50A、1.00A、1.50A、2.00AB．1.00A、1.50A、2.00A、2.50AC．0.01A、0.02A、0.03A、0.04AD．0.10A、0.20A、0.30A、0.40A7、用电流表和电压表分别测量两个电池的电动势和内阻，用所测数据在同一坐标上画出相应的U－I 图线如图所示，设电池甲的电动势力为E1，内阻为，对应图线为直线①，电池乙的电动势为E2，内阻为，对应的图线为直线②，则以下结论正确的是[]8、实验室有如下器材：电压表：0─3─15V，内阻3kΩ─15kΩ；电流表：0─0.6─3A，内阻0.02Ω─0.10Ω；滑动变阻器Ⅰ：0─5，额定电流3A；滑动变阻器Ⅱ：0─20，额定电流1A；滑动变阻器Ⅲ：0─1000，额定电流1A．某同学要用伏特表和电流表测定一节干电池的电动势和内阻，他应选用的电压表的量程为_____，电流表的量程为____________，应选用的滑动变阻器为______．9、用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中采用下图的电路时，根据实验数据做出了U─I图线，由此可得出E和r．图线与纵轴交点表示的意义是__________其纵坐标大小等于________;图线与横轴交点表示的意义是________，其横坐标等于___________;直线的斜率大小为：_________．10、在“用伏安法测电池的电动势和内电阻”的实验中，某同学按照正确实验方法测出几组数据，根据这些数据画出U─I图线，如图所示，从这图线可以看出：电池的电动势E＝______V，内电阻r＝_______．11、图中是根据某次用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验得到的数据，在U—I图象中描出的几个点。
由这些点描出U—I图象，并得出电池的电动势是；内电阻是。
12、利用2个定值电阻、1个电压表、电键和若干导线测定1节干电池的电动势E和内阻r，电路图如图所示，两次实验测得电压表示数分别为。
由两组数据，可写出计算E=________，r =________。
13、用伏安法测电源电动势和内电阻，由实验数据做出如图所示图线，由图可知，该电源的电动势E=________V,电源的内电阻r=_________．14、如下图中所示是测量干电池电动势和内电阻的实验电路，为了减少系统误差，电压表的内阻应__________，变阻器的全电阻应__________．接通电键时滑动变阻器的滑片C应在______________．15、用图示器材测定干电池的电动势和内电阻。
(1)把图示器材连接成实验电路，要求滑动变阻器连入电路的电阻值最大。
(2)下边图象是根据实验中测得的数据在U-I坐标系上作出的图象，由图象可以求出电源的电动势和内电阻，如果考虑到电表内阻的影响，这样测出的电动势和内电阻数值各是偏大还是偏小？答：。
16、用伏安法测一节干电池的电动势和内阻。
（1）请你画出电路图。
（2）按电路图把实物图连接起来。
17、测量电源电动势和内电阻的实验电路如图(a)所示，图(b)是对电池I和电池II测得的数据画出的图线。
根据图线判断，下列说法正确的是[ ]A.图线与横轴的交点表示电池短路时的电流B.电池II的电动势和内电阻都比电池I的电动势和内电阻大C.两直线交点表示外电路的电阻值相等D.用上述电路测得的电动势值比真实值小18、下图为测定一节电池电动势和内阻的电路，干电池的最大允许放电电流为0.5A，可供选择的器材有：电压表(0~3V~15V)一只，电流表(0~0.6A~3A)一只，滑动变阻器(0~10，2A)和滑动变阻器(0~300，0.4A)各一只，电键和导线若干．1)要使实验误差较小，电压表量程应选__________；电流表量程应选_________；滑动变阻器应选____________．2)实验中，有如下几个步骤：_______________(按先后次序填入字母)A．闭合电键B．连接电路．导线应按顺时针方向绕在仪器接线柱上并压紧；C．连接电路．导线应按逆时针方向绕在仪器接线柱上并压紧；D．移动变阻器的滑片，减小电阻，记录一组I和U的值．再移动滑片几次，得几组数据；E．把变阻器滑片移至一端，使阻值最大；F．打开电键．选出以上正确步骤，按实验操作的合理顺序，用字母代号表示则为19、在测电源电动势与内电阻实验中，为了不使电路短路，串接了一只2Ω的定值电阻，实验电路如下图所示，表格中记录了实验数据．根据数据在图右的U-I图中画出图线实验结果：电源电动势为________V，电源内阻为________Ω．当电压表的读数减小时，两端电压变化情况是________．比较变阻器两端电压变化大小与两端电压变化大小________20、在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用器材如图所示，其中电流表的内阻不大于0.1，电压表的内电阻不小于1k．(1)试在如下方框中画出用图示器材测电池的电动势和内电阻的电路图，并按电路图把图示器材接成实验电路(2)一位学生在实验中记录的6组数据如下．试根据这些数据画出U─I图线，并从图线上求出电池的电动势E＝___________V，内电阻r＝________．21、在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中：(1)如果测量时进行的操作步骤有A．断开电键；B．依电路图接好电路，注意使电压表和电流表都选用适当的量程；C．调节滑动变阻器的滑动片减小电阻，使电流表的示数较大，记录一组两表的读数；D．把滑动变阻器的滑动片滑至一端使其接入电路中的阻值最大；E．调节滑动变阻器的滑动片，使其电阻逐渐减小，并记录多组两表的读数；F．闭合电键．以上实验步骤的合理顺序应该是（填字母代号）_________．(2)某小组记录的实验数据如下表A．选取适当的比例和坐标起点，在坐标图中画出此电源的U─I图象；B．由所作图象可以求出，此电源的电动势为_____V，内电阻为________．22、某个同学在做实验“测定电池的电动势和内电阻”时把实验线路接成如图（甲）所示情况，滑片P为接通电路后的开始位置．(1)请你在原图不动的基础上，继续将正确的接法用铅笔画在图上。
(2)若在实验中对两个电池1和2测的数据在U—I图上分别做出它们的图线1和2，如图（乙）设电池l的电动势均为E1内阻为，电池I的电动势为E2内阻为则E1_____v，_____填(＞、=、＜)(3)实验出现系统误差的原因是。
23、在做测干电池的电动势和内电阻的实验时，备有下列器材供选用：A.干电池一节（电动势约1.5V）B.直流电流表（量程0~0.6~3A，0.6A档内阻0.10Ω,3A档内阻0.025Ω）C.直流电压表（量程0~3~15V，3V档内阻5kΩ，15V档内阻25kΩ)D.滑动变阻器（阻值范围0~15Ω，允许最大电流1A）E.滑动变阻器（阻值范围0~1000Ω，允许最大电流0.5A）F.电键G.导线若干（1）根据实验要求和尽量减小误差的原则，请画出电路图，并在实物图上将你选用的器材用线连接（2）一位同学选用器材和连线均正确，当他移动滑动变阻器的滑动片到某位置时，电流表的指针和电压表的指针位置如图2所示，则这时电流表的示数为_____A。
电压表的示数为 V。
24、某同学用伏安法测定一节干电池的电动势和内电阻，图a为开始实验前的实验装置。
（图中每条导线用数字编号表示，接线柱或接线点用大写英文字母表示）（1）指出装置图中的错误或不妥之处：。
应如何改正（请用尽可能少的步骤。
答案写在下面横线）。
（2）图b是用测出的实验数据画出的干电池U-I图线，根据图线可求出干电池的电动势E= V，内阻r = Ω25、用伏安法测电池的电动势和内阻，由于电路存在问题，当k闭合后，移动变阻器的滑动头时，出现下列异常现象A．电流表读数可变，电压表读数始终为零B．电流表读数为零，电压表读数不变C．电流表烧毁D．电流表读数不变，电压表读数可变以上四种情况对应的错误电路应为图中的：A．________B．_________C．________D．_________26、测定一节电池的电动势E和内阻r，如图中给出三种可供选用的测量电路．(1)为提高实验精度，应选用的电路是_____________．(2)实验中，一位同学测出几组U、I值后，作出U—I图象为图D所示，则被测电池的内电阻为____________．(3)由于实验原理不完善，本实验所测电源电动势E跟真实值E0相比，E_______________E0．27、如图所示的电路，为一测量电源电动势和内电阻的电路．调节变阻器的滑动片，当电流表读数=1.0A时，电压表的读数是=2.2V，当电流表读数=0.5A时，电压表的读数=2.6V．求电源电动势和内电阻．28、要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r(约几欧)，提供下列器材：电压表(量程3V，内阻1kΩ)；电压表(量程15V，内阻2k Ω)；电阻箱(0－999Ω)；开关、导线若干．某同学用量程为15V的电压表连接成如下图所示的电路，实验步骤如下：(1)合上开关S，将电阻箱R阻值调到＝10Ω，读得电压表的读数为．(2)将电阻箱R阻值调到R＝20Ω，读得电压表的读数为U.由方程组，解出E、r．为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？29、一种供仪器使用的小型电池标称电压为9V，允许电池输出的最大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内电阻，实验室利用了如下图所示电路，图中电压表内阻很大，可不考虑对电路的影响，R为电阻箱，阻值范围为0－9999Ω，是保护电阻．(1)实验室中备有的定值电阻有以下几种规格：实验时，应选用________(填字母代号)较好．[ ](2)在实验中，当变阻箱各旋钮调到如下图(a)所示位置后，闭合开关，电压表示数为9.0V，变阻箱此时电阻为________，电路中通过电阻箱电流为________mA．(3)断开开关，调整电阻箱阻值，再闭合开关，读取电压表示数，多次重复，取得数据后，作出如上图(b)所示图线，则该电池电动势ε＝________V，内电阻r ＝________30、用电压表和电流表测电源的电动势和内电阻，既可用图中(甲)图所示的电路，也可用(乙)图所示的的电路．现使用(甲)图所示的电路，测得多组数据，把它们标在(丙)图的坐标纸上，并作出路端电压U与干路电流I间的关系(U—I)图象如图所示．①由(丙)图的图象可知，电源的电动势E=_________V，内电阻r=_________Ω．②考虑到电流表和电压表本身电阻对测量结果的影响，(丙)图的图象并不是真正的路端电压U与干路电流I间的关系图象．请在原图象旁边定性地画出真正的U —I图象．③如果(丙)图是采用(乙)图所示的电路进行测量并作出的图象，所得的电源电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较，各是偏大还是偏小？答：_________________．标准答案一、单选题：本大题共1小题，第1小题为4分；共计4分。