【冲刺必刷】2020届高考物理实验专项练习(六)实验：电源电动势和内阻的测量

2020届高考物理实验专项练习（六）实验：电源电动势和内阻的测量【知识点精炼】

1、实验思路：根据闭合电路的欧姆定律，电源电动势E内阻r，与路端电压U、电流I的关系可以写成E U Ir

=+

2、实验电路图

3、误差分析

（1）电流表外接法

根据闭合电路欧姆定律，其测量的原理方程为U E Ir

=-。由于电压表的分流作用，电动势和内阻的测量值都小于真实值。

（2）电流表内接法

根据闭合电路欧姆定律，其测量的原理方程为U E Ir

=-。由于电压表的分流作用，电动势的测量值等于真实值，而内阻的测量值大于真实值。

【练习题】

1、大华利用电流表和电阻箱测定一节干电池的电动势和内阻，使用的器材还有开关、导线等，实验电路图如图甲所示。

（1）在图乙的实物图中，已连接了部分电路，请完成其余电路的连接。

（2）将电阻箱调到适当阻值R，闭合开关，读出电流表的示数I；多次改变电阻箱的阻值，并记录对应的电流值，画出1

-关系图像如图丙所示。由图丙求

R

I

得电池的电动势E=______V，内阻r=__________Ω。

（3）若考虑电流表的内阻，则电动势E的测量值________（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。

2、利用下列器材测量由两节干电池（内阻约为1.2 Ω）组成的电源的电动势和内电阻。

A．电流表：量程0.6 A，内电阻约1 Ω

B．电流表：量程3 A，内电阻约0.2 Ω

C．电压表：量程3 V，内电阻约30 kΩ

D．电压表：量程15 V，内电阻约60 kΩ

E．滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流0.5 A

F．滑动变阻器：0～20 Ω，额定电流2 A

（1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_______，电压表应选用_______，滑动变阻器应选用_______（均填仪器前的字母代号）；

（2）请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接；

（3）在实验操作正确的情况下测得数据记录在下表中，请在图乙中作出U－I 图象；

U/V 2.94 2.86 2.81 2.76 2.71 2.62

I/A 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30 0.38

（4）根据图乙计算得该电源的电动势E=____________V，内电阻

r=____________Ω。

3、两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定值电阻

R、电源的电动势E

和内电阻r，调

节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表

V的测量数据，另一位同学记录的是电流表A和电压表2V的测量数据．并

1

根据数据描绘了如图(b)所示的两条U­I图线．回答下列问题：

(1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知( )

A．甲同学是根据电压表

V和电流表A的数据

1

B．甲同学是根据电压表

V和电流表A的数据

2

C．乙同学是根据电压表

V和电流表A的数据

1

D．乙同学是根据电压表

V和电流表A的数据

2

(2)根据图(b)，可以求出定值电阻

R＝________Ω，电源电动势E＝________V，

内电阻r＝________Ω．电源的效率η= ，

（3）当滑动变阻器的阻值R= Ω时滑动变阻器消耗的电功率最大，P最大值= W（保留三位小数）

4、如图中电路所示，用电流表和电压表测量一节干电池的电动势E（约1.5V）和内电阻r。

(1)考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响，本实验系统误差产生的主要原因是（选填“电流表分压”或“电压表分流”）

(2)现有待测电池、开关、滑动变阻器（0~20Ω）和导线若干，还有下列器材A．电流表：量程0~0.6A B．电流表：量程

0~3A

C．电压表：量程0~3V D．电压表：量程0~15V

为了使测量结果尽量准确，电流表应选用，电压表应选用。（选填相应器材前的字母）

5、某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，设计的电路如图1所示。实验室提供的器材有：一节干电池E（内阻约为2Ω，且通过的电流不得超过0．5A），电阻箱R（最大阻值为99．99Ω），电流表A（量程为300μA、内阻

R＝500Ω），

A

阻值分别为2Ω、200Ω、5．5 kΩ、19．5kΩ的定值电阻各一个，开关一个，

导线若干。

（1）R1应选用阻值为__________的定值电阻，R0应选用阻值为__________的定值电阻。

（2）闭合开关后，多次调节电阻箱的阻值，记录电阻箱接入电路的阻值R

和对应电流表的值I。以1

I 为纵坐标，1

R

为横坐标，将测得的数值在坐标纸上描

点，根据描出的点作出11

I R

－图线，如图2所示。根据图线求得干电池的电动势E＝__________V，内阻r＝__________Ω。（结果均保留3位有效数字）

6、同学们想用物理上学到的知识来测定某种型号电池的电动势和内阻，已知这个电池的电动势约为8～9V，内阻约为3Ω左右。由于直流电压表量程只有3V，需要将这只电压表通过连接一电阻箱，改装为量程为9V的电压表，然后再用伏安法测该电池的电动势和内阻。

实验可供该同学选择的器材主要有：

A.电压表(量程为3V，内阻为3kΩ)

B.电流表(量程为3A，内阻约0.1Ω)