2015届高三物理专项基础训练：第90练++测定电源的电动势和内阻(word版,有答案)

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）。

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。

高三物理电源的电动势和内阻练习题（有答案）2.6 电源的电动势和内阻同步练习11. 下列关于电源的说法，正确的是……………（） A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大 B．电动势表示电源将单位正电荷从负极移送到正极时，非静电力所做的功 C．电源的电动势与外电路有关 D．在电源内从负极到正极电势升高2. 以下说法中正确的是………………………（） A．在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力作用，所以能不断定向移动形成电流 B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少 C．在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力 D．静电力移动电荷做功，电势能减少，非静电力移动电荷做功，电势能增加 3. 关于电动势E，下列说法中正确的是………（）A．电动势E的大小，与非静电力W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比 B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关 C．电动势E的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故三者本质上一样 D．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量 4. 关于电源的电动势，下面叙述正确的是……（）A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压 B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化 C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量 D．在闭合电路中，当外电阻变大时，路端电压增大，电源的电动势也增大 5. 关于电源电动势，以下叙述中正确的是……（） A．电动势描述电源把其他形式能转化为电能的本领 B．在闭合电路中，内、外电压之和等于电源电动势 C．电场力做的功与其移动电荷量的比值等于电源电动势D．电源的电动势与外电路无关 6. 单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周，在内外电路中释放的总能量决定于（） A．电源的电动势 B．通过电源的电流 C．路端电压的大小 D．内外电阻之和 7. 由于正负极总保持一定数量的正负电荷，所以电源内部总存在由_________________指向_________________的电场。

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。

测电源的电动势和内阻(复习学案)、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。

(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)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。

(4)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。

(5)由于干电池的内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻U—I图线时，纵轴的刻度可以不从零开).但这时图线和横轴的交点不再是短路3.掌握用图象法求电动势和内阻的方法。

(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) OK52、数据处理方法一：联立方程求解的公式法 方法二：描点作图法0 02 必4 (1.6 ilk甲0J 04 0160.8 QAZ©甲3、误差分析(1)由读数不准确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)由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，引起的系统误差。

测量方法系统误差记忆口诀电流表外接法E测＜E真r测＜r真外接全小电流表内接法E为真实值r测〉r真内接等大图像分析法：(1)采用电流表外接法电路，在理论上E=U+(I V+I A)「，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，I测＜1真。

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.③因为r测=——,所以r测＜r真。

I短(2)采用电流表内接法电路，理论上有E=U+U A+I A「，I A为电源电流真实值，其中U A不可知而造成误差, U测＜U 真。

精品基础教育教学资料，仅供参考，需要可下载使用！《实验：测定电源的电动势和内阻》针对训练1．某实验小组利用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻 （1）请在虚线框中画出实验的电路图。

（2）实验的主要步骤如下：①检查并调节电压表指针指零，将开关S 断开，按照电路图连线。

②调节电阻箱R 的阻值至________。

③将开关S 闭合，逐渐调节电阻箱的阻值使电压表指针有足够的偏转，记下此时电阻箱的阻值R 和电压表的示数U 。

④改变电阻箱的阻值，测出几组U 及R 的数据，作出1R －1U的图线如图所示（单位为国际单位制单位）。

（3）由作出的1R －1U 图线可求得电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω。

（结果保留两位有效数字）【答案】（1）见解析（2）最大值（3）3.3 V 【解析】（1）（2）为了保护电路，电阻箱的阻值应调为最大值。

（3）由闭合电路欧姆定律E ＝U ＋U R r ，得到1R ＝E r ·1U －1r ，由图象在纵轴上截距的绝对值得内阻r ＝1.0 Ω，由图象斜率可得电动势E ＝3.3 V 。

2．用图所示的电路测定一种特殊电池的电动势和内阻，它的电动势E 约为8 V ，内阻r 约为30 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为40 mA 。

为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个定值电阻充当保护电阻，除待测电池外，可供使用的实验器材还有：A．电流表A 0 Ω、额定电流为1 A）；G．导线和单刀单掷开关若干。

（1）为了电路安全及便于操作，定值电阻应该选________；滑动变阻器应该选________。

（填写器材名称）（2）接入符合要求的用电器后，闭合开关S，调滑动变阻器的阻值，读取电压表和电流表的示数。

取得多组数据，作出了如图所示的图线。

根据图线得出该电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω。

（结果保留两位有效数字）（3）若所给电压表已被损坏，其他器材均可使用。

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）。

4.3测量电源的电动势和内阻基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）必修第三册一、选择题（共15题）1．某同学在做“测定干电池的电动势和内电阻”的实验时，记录的数据如下表所示：发现实验结果与预期的R均为保护电阻，则该同学的实验电路不一致。

分析记录的数据可估计实验电路错误所在。

已知下图中的1可能错接成图中的（）。

A．B．C．D．2．某同学用电压表和电流表测量一个干电池的电动势和内阻，将测量到的电源的路端电压和相应电流中的总电流，画成U—I图线（如图中实线所示），设图中虚线是该干电池的真实图线，则下列说法中正确的是（）A．E真>E测、r真>r测B．E真>E测、r真<r测C．E真<E测、r真>r测D ．E 真<E 测、r 真<r 测3．用伏安法测电池1和电池2的电动势E 1、E 2以及内阻r 1和r 2。

由测得的数据在U —I 图上分别它们的图线直线1和直线2，如图所示，由图可以判断（ ）A ．E 1 < E 2，r 1 < r 2B ．E 1 < E 2，r 1 > r 2C ．E 1 > E 2，r 1 > r 2D ．E 1 > E 2，r 1 < r 24．某同学在实验室利用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻。

根据实验数据绘出的11-U R图像与如乙图所示的图线类似，其中R 为电阻箱读数，U 为电压表读数。

请根据已学习的电学知识分析出正确的选项（ ）A ．电源的电动势大小为b 、内阻大小为b aB ．电源的电动势大小为1b、内阻大小为1aC ．电源的电动势大小为a 、内阻大小为a bD ．电源的电动势大小为1a 、内阻大小为1b5．用伏安法测电池1和电池2的电动势1E 、1E 以及内阻1r 和1r ．由测得的数据在U—I 图上分别它们的图线直线1和直线2，如图所示，由图可以判断：（ ）A ．1E ＜1E ，1r ＜1rB ．1E ＜1E ，1r ＞1rC ．1E ＞1E ，1r ＞1rD ．1E ＞1E ，1r ＜1r6．如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测电源电动势和内电阻，由于未考虑电流表的内阻，其测量值E 和r 与真实值0E 和0r 相比较，正确的是（ ）A ．0E E =，0r r =B ．0E E >，0r r <C ．0E E =，0r r >D ．0E E >，0r r >7．用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻r ，实验中可供选择的电压表有两个，量程分别为A(0～2 V)，B(0～5 V)，滑动变阻器两个：C(1000 Ω，0.1 A)，D(20 Ω，2A)，应选用的电压表和应选用的变阻器为( ) A ．A 、CB ．A 、DC ．B 、CD ．B 、D8．如图甲所示，R 为电阻箱(099.9)Ω～，置于阻值最大位置，x R 为未知电阻，(1)断开2S ，闭合1S ，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R 、I 值，并依据R 、I 值作出了如图乙所示的1R I－图线，(2)断开2S ，闭合1S ，当R 调至某一位置时，电流表的示数11.0?A I ＝；保持电阻箱的位置不变，断开1S ，闭合2S ，此时电流表的示数为20.8?A I ＝，据以上数据可知（ ）A ．电源电动势为3.0 VB ．电源内阻为0.5 ΩC ．Rx 的阻值为2 ΩD ．1S 断开、2S 接通时，随着R 的减小，电源输出功率减小9．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的U I -图线，以下实验结论正确的是（ ）A ．电池电动势的测量值偏大B ．电池内阻的测量值为3.50ΩC ．外电路发生短路时的电流为1.40AD ．电压表的示数为1.20V 时，电源消耗的电功率为0.24W 10．下面是某同学对一些概念及公式的理解正确的是（ ） A ．根据公式QC U=可知，电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比 B ．电动势在数值上等于非静电力在电源内部把1C 的正电荷从正极移送到负极所做的功 C ．根据公式122q q F k r =可知，当两个电荷之间的距离趋近于零时库仑力变得无限大 D ．根据公式AB ABWU q=可知，若将电荷量为1C 的正电荷，从A 点移动到B 点克服电场力做功1J ，则A 、B 两点的电势差为1V -11．为测量电源的电动势和内阻，甲同学采用图甲所示的方案，测得电源电动势为E 1，内阻为r 1；乙同学采用图乙所示的方案，测得电源电动势为E 2，内阻为r 2。

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)。

高三物理实验试题汇编：测电源的电动势和内阻1某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电压表（内阻很大）、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示.（1）根据表中提供的数据，若利用图彖确定电池的电动势和内阻，则应作—图彖;X.UB.R-U C.R-— D.丄一1/R R R（2）根据（1）,利用测得的数据，在坐标纸上画出适当的图象；（3）_______________________________________________ 由（2）中作出的图象可知，该电池的电动势* ___________________________________________ V,内阻尸_______ Ql.（l）A（3 分）⑵见右图（2分）（3） 1.46V〜1.48V（2 分），0.90 Q 〜1.00 Q （2 分2为了测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：A.待测干电池（电动势约为1.5V,内电阻约为5Q）B.电压表V （0〜2V）C.电阻箱川（0〜99.9Q）D.滑动变阻器&（0〜200Q, 1A）E.开关S和导线若干（1）在现有器材的条件下，请你选择合适的实验器材，并设计出一种测量干电池电动势和内阻的方案，在方框中画出实验电路图；（2）利用你设计的实验方案连接好电路，在闭合开关、进行实验前，应注意▲；（3）如果要求用图象法处理你设计的实验数据，通过作出有关物理量的线性图象，能求出电动势E和内阻厂，则较适合的线性函数表达式是一▲（设电压表的示数为U,电阻箱的读数为R）.（4）利用你设计的电路进行实验，产生系统误差的主要原因是_ ▲・2.（8分）（1）电路图如图所示（3分）（2）将电阻箱的阻值调到最大（2分）1 r 1 1（3） ------------ ——= 1U E R E3. 用伏安法测一节干电池的电动势济口内电阻冇器材有：电压表動：0-3-15V ；电流表@）： 0-0.6-3A ；变阻器用（总电阻20Q ）；以及电键併U 导线若干.①根据现冇器材设计实验电路并连接电路实物图甲，耍求滑动变阻器的滑动头在右端时，其使用的电阻值 最大.②由实验测得的7组数据•已在图乙的U —/图上标出，请你完成图线，并由图线求出& _________ V. ③下表为另一•组同学测得的数据•可以发现电压表测得的数据 _____________ ，将影响实验 结果的准确性，原因是： _____________________________________________ . I/A0.12 0.20 0.31 0.41 0.50 0.62 U/V1.47 1.45 1.42 1.40 1.38 1.35 3. ①（3分）如下图所示，有一处岀错不给分.② 图线如下图所示（2分）作出图线要使尽可能多的点落在直线上，个别偏离的点 应该舍弃.由图线与纵轴的交点可得E=1.50 （1.48-1.52都给分），（2分）③ 变化（间隔）很小（1分），电池的内阻太小（2分）4. 某同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。

实验九测定电源的电动势和内阻1．用如图1所示电路，测定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：图1（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)．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______________________________．答案(1)3 0。

6 1 0~10 （2)电压表的分流2．某研究性学习小组采用如图2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,于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示.图2序号 1 2 3 4 5 6 7 错误!（Ω－1)0。

10.40.51。

02.02。

55。

0错误!(V－1)0.360。

44 0.43 0.60 0.87 1.00 1。

58回答下列问题：(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3所给的坐标系中绘出1U错误!关系图线．图3（3)由图线可知，该干电池的电动势E ＝________ V,内阻r ＝________ Ω。

测定电源的电动势和内阻强化训练1.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1:量程为0~0.6 A,内阻r=0.3 ΩC.电流表2:量程为0~0.6 A,内阻约为0.1 ΩD.电压表1:量程为0~3 V,内阻未知E.电压表2:量程为0~15 V,内阻未知F.滑动变阻器1:0~10 Ω,允许通过的最大电流为2 AG.滑动变阻器2:0~100 Ω,允许通过的最大电流为1 AH.开关、导线若干在用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(选填“甲”或“乙”)。

甲乙丙(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,内阻r= Ω。

2.甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。

实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表(量程为1.5 V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99 Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。

(1)先测电阻R 1的阻值。

请将甲同学的操作补充完整:A .闭合S 1,将S 2切换到a ,调节电阻箱,读出其示数R 0和对应的电压表示数U 1。

B .保持电阻箱示数不变, ,读出电压表的示数U 2。

C .电阻R 1的表达式为R 1= 。

甲 乙(2)甲同学已经测得电阻R 1=4.80 Ω,继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值。

该同学的做法是:闭合S 1,将S 2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1U -1R 图线,则电源电动势E= V,电阻R 2= Ω(计算结算保留3位有效数字)。

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________。

高考物理一轮复习实验9 测定电源的电动势和内阻练习（含解析）1．(2015 ·河南平顶山模拟) 在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，备有以下器材：A．电源为干电池( 电动势为E，内阻为 r )B．电流表 (0 ～ 0.6 A 、内阻约0.1 Ω)C．敏捷电流计G(满偏电流I g＝200μA、内阻r g＝500Ω)D．滑动变阻器(0 ～20 Ω、 2.0 A)E．电阻箱R(0～9 999.9Ω)F．开关、导线若干实验电路如图甲．甲乙(1)因为没有电压表，需要把敏捷电流计 G改装成量程为 2 V 的电压表，需串连一个阻值为R＝________Ω的电阻．(2) 在闭合开关 S 前，将滑动变阻器的滑片挪动至________( 填“a端”、“中央”或“b 端”) ．(3) 图乙为该实验绘出的I 1－I 2图线( I 1为敏捷电流计G的示数，I2为电流表 A 的示数 ) ，由图线可求得被测电源的电动势E＝________ V( 保存三位有效数字 ) ，内电阻r＝ ________ Ω( 保存两位有效数字 ) ．答案： (1)9 500 Ω( 或许9.5 k Ω) (2) a端(3)1.46 ～ 1.49 V 均可0.75 ～0.95 Ω均可分析： (1) 敏捷电流计满偏电流I g＝200μA、内阻rg＝500Ω，依据＝g(rg＋)，所U I R以需串连一个阻值为9 500 Ω的电阻．(2)在闭合开关 S 前，将滑动变阻器的滑片挪动至a 端，保护电表．(3) 直线与纵轴的交点乘以10－2等于电源电动势，斜率乘以10－2等于电源内阻．2．某同学要测定一电源的电动势E和内电阻 r ，实验器械有：一只电流传感器( 可视为理想电流表，测得的电流用 I 表示 ) 、一只电阻箱 ( 阻值用R表示 ) 、一只开关和导线若干．该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和收集数据．(1) 该同学设计实验的原理表达式是＝ ________( 用 r 、 、 R 表示 )；E I(2) 该同学在闭合开关以前， 应先将电阻箱调到 ________( 填“最大值”、 “最小值”或“随意值” ) ，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示地点，则此时电阻箱接入电路的阻值为________ Ω.答案： (1) I ( R ＋r )(2) 最大值 21分析： (1) 依据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是E ＝ I ( R ＋ r ) ． (2)依据实验的安全性原则， 在闭合开关以前， 应先将电阻箱调到最大值．依据电阻箱的读数规则可知，电阻箱接入电路的阻值为2×10 Ω＋ 1×1 Ω＝ 21 Ω.3．(2015 ·北京旭日区期末 ) 依据闭合电路欧姆定律，用图甲所示的电路能够测定电池的电动势和内电阻． R 为一变阻箱，改变 R 的阻值，可读出电压表相应的示数 U . 对测得1的实验数据进行办理，就能够实现丈量目的．依据实验数据在U － R 坐标系中描出坐标点，如图乙所示．已知R 0＝100 Ω，请达成以下数据剖析和办理．(1) 图乙中电阻为 ________Ω 的数据点应剔除；1(2) 在座标纸上画出U － R 关系图线；－ 1 － 1E＝________V．(结果保(3) 图线的斜率是 ________(V ·Ω) ，由此可得电池电动势留两位有效数字)答案： (1)100(2) 以下图(3)4.8 ×10 －3～5.2 ×10 －3均可 1.9 ～ 2.1 均可分析： (3) 依据闭合电路欧姆定律有U 1 R R0＋ r 1E＝ U＋( R＋ r )，化简得＝＋ER ，－R图象R U ER U0 0 0中，k ＝ 1 ＝5.0 ×10 －3 V－1·Ω－1，＝2.0 V.ER E。

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）。

【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 高考模拟提能训 专题实验九 测定电源的电动势和内阻（含解析）一、高考题组1. [2013·安徽高考]根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻．图中R 0是定值电阻，通过改变R 的阻值，测出R 0两端的对应电压U 12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的．根据实验数据在1U 12－R 坐标系中描出坐标点，如图乙所示．已知R 0＝150 Ω，请完成以下数据分析和处理．(1)图乙中电阻为________Ω的数据点应剔除； (2)在坐标纸上画出1U 12－R 关系图线；(3)图线的斜率是________(V －1·Ω－1)，由此可得电池电动势E ＝________V. 解析：(1)由图可知，明显不在直线上的点对应的横坐标为80 Ω. (2)1U 12－R 关系图线如图所示．(3)由图象可知，斜率为0.00444；根据闭合电路欧姆定律，E ＝U 12R 0(R 0＋R ＋r )，得1U 12＝1ER 0R ＋1ER 0(R 0＋r )，可知1ER 0＝0.00444，得E ≈1.50 V.答案：(1)80 (2)见解析 (3)0.00444 1.50 V2. [2012·福建高考]某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E .①先直接用多用电表测定该电池电动势．在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图，其示数为________V.②然后，用电压表、电阻箱R 、定值电阻R 0、开关S 、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势．(ⅰ)根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路．(ⅱ)闭合开关S ，调整电阻箱阻值R ，读出电压表相应示数U .该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R 、U 数据，并计算出相应的1R 与1U的值．请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1U －1R图线.R /Ω 166.7 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0 U /V8.35.9 4.8 4.2 3.2 2.9 1R/×10－2Ω－10.60 1.40 2.00 3.00 4.00 5.00 1U/V －10.120.170.210.240.310.35(ⅲ)从图线中可求得E＝________V.解析：①由多用电表的选择开关知选用的是直流10 V挡，则其分度值为0.2 V，根据“半格估读法”可读得结果为9.4 V.②(ⅰ)由电路图知电压表的另一接线柱处于R0与R之间，具体连线见答案．(ⅱ)描点、连线见答案．注意使所画出的直线尽可能多的通过所描出的点或使所描出的点均匀分布在直线的两侧．(ⅲ)由E＝U＋UR(r＋R0)有1U＝r＋R0E·1R＋1E可见图线在纵轴上截距的倒数等于电源电动势．答案：①9.4②(ⅰ)依电路图连接实物图如图所示(ⅱ)据表格数据描点所作图象如图所示(ⅲ)9.5～11.1二、模拟题组3. [2012·江西八校联考](Ⅰ)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的伏安特性曲线．A．电压表V1(量程6 V、内阻很大)B．电压表V2(量程3 V、内阻很大)C．电流表A(量程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．(Ⅱ)请将设计的实验电路图在虚线方框中补充完整．(1)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(I1，U1)、(I2，U2)，标到U－I坐标中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图所示，则电池组的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω.(结果保留两位有效数字)(2)在U－I坐标中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω.解析：由图象可知，纵轴截距为电源电动势E＝4.5 V，该直线斜率表示电源内阻r＝1.0 Ω，由交点P可知，灯泡两端电压为2.5 V，电流为2 A，所以滑动变阻器连入电路的阻值为0 Ω.答案：(Ⅱ)如图所示(1)4.5 1.0 (2)04. [2014·山东潍坊一模]为了测定电源电动势E 、内电阻r 的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路．闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R ，电压表V 1的示数U 1，电压表V 2的示数U 2.根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I ，分别描绘了a 、b 两条U －I 图线，如图乙所示．请回答下列问题：(1)写出流过电阻箱的电流I 的表达式：_________________________________________；(2)小灯泡两端电压随电流变化的图象是________；(选填“a ”或“b ”)(3)根据图乙可以求得电源的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω，该电路中小灯泡消耗的最大功率为________W.解析： (1)首先要明白电路的组成，作出电路图，如图所示．电阻箱两端电压U ＝U 2－U 1，电阻箱阻值为R ，所以流过电阻箱的电流I ＝U 2－U 1R.(2)小灯泡两端电压随电流的增大而增大，所以选图线b .(3)图线a 为电源路端电压随电路中电流变化的关系图线，图线a 与纵轴的交点为电源的电动势3.0 V ，图线a 的斜率为电源的内阻r ＝2.0 Ω，图线a 、b 的交点表示U 1＝U 2即电阻箱的阻值为0，此时小灯泡消耗的功率最大，P ＝UI ＝1.0 W.答案：(1)I ＝U 2－U 1R(2)b (3)3.0 2.0 1.05. [2013·四川成都重点学校月考]某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示.实验次数1 2 3 4 5 R (Ω) 4.0 10.0 16.0 22.0 28.0 I (A)1.00 0.50 0.34 0.25 0.20 1/I (A －1)1.02.02.94.05.0(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作________(填“R －I ”或“R －1I”)图象；(2)利用测得的数据在坐标图中画出适当的图象；(3)由图象可知，该电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω；(4)利用该实验电路测出的电动势E 测和内阻r 测与真实值E 真和r 真相比，理论上E 测________E 真，r 测________r 真．(填“>”“<”或“＝”)解析：(1)根据闭合电路欧姆定律有E ＝IR ＋Ir ，得R ＝E I－r ，由于R 与1I成线性关系，应作R －1I图象．(2)根据数据描点作图，如图所示(3)由R ＝E ·1I－r 知，图象的纵轴截距为电源内阻的负值，则r ＝2.0 Ω，图象的斜率为电源的电动势，E ＝6.0 V.(4)由于电流表的分压，“IR ”并不是电源的路端电压，若将电流表与电源等效为一个新电源，R ＝E ·1I－(r ＋r A )，因此，E 测＝E 真，r 测＝r ＋r A >r 真．答案：(1)R －1I(2)见解析 (3)6.0(5.8～6.2) 2.0(1.8～2.2) (4)＝ >。

第90练测定电源的电动势和内阻基础过关一、单项选择题（每小题只有一个选项符合题意）1. 在进行测定电源电动势和内电阻的实验时，除了需有待测电源、开关和导线外，下列各组器材可以完成实验的是（填字母代号）（）A．电压表和电流表B．电流表和电阻箱C．电流表和滑动变阻器D．电压表和电阻箱E．电压表和滑动变阻器F．电压表、电流表和滑动变阻器2．用如图所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U—I 图，由图可知（）A．电池电动势的测量值是1.40VB．电池内阻的测量值是3.50ΩC．外电路发生短路时的电流为0.40VD．电压表的示数为1.20V时电流表的示数I′=0.20A3．下面给出几种用伏安法测量E和r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的数据，用闭合电路欧姆定律列方程求解E和rB．多测几组I、U值，求出几组F和r，最后分别求出E和r的平均值C．测出多组I、U值，画出U—I图线，根据图线求E和rD．多测出几组I、U值，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r二、简答题（把答案填在相应的横线上或按题目要求作答）4．某同学用电源电动势，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数，并多次重复，画出的U—I图线如图所示，则该电源的电动势E=V.内阻r= Ω.5．图中R为已知电阻，R x为待测电阻，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关，V为电压表（内阻极大），E为电源（内阻不可忽略），现用图中电路测量电源电动势E及电阻R.（1）写出操作步骤：；（2）由R及测得的量，可得E= ，R x= .6．在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：（A）干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω）（B）电压表V（0~15V）（C）电流表A（0~0.6A、内阻约为0.1Ω）（E）滑动变阻器R1（0~10Ω、10A）（F）没动变阻器R2（0~100Ω、1A）（G）定值电阻R2=990Ω（H）开关、导线若干（1）为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是（填写字母代号）；（2）请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号.（3）上图为某一同学根据他设计的实验，给出的I1—I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由图1线可求得被测电池的电动势E= V，内电阻r= Ω. 7．已知太阳能电池组的电动势约为8V，短路电流约为4mA，为了精确地测出它的电动势和内电阻，除导线和开关外，可供选择的仪器有：A．电流表：量程5mA，内阻约为10ΩB．电流表：量程20mA，内阻约为40ΩC．电压表：量程5.0V，内阻约为5kΩD．电压表；量程15V，内阻约为15kΩE．滑动变阻器：电阻4kΩF．滑动变阻器：电阻40kΩ（1）为使实验尽可能方便、安全、准确，选择用上述仪器中的（用仪器前的字母表示）.（2）在虚线框内画出电路图.（3）该电路测得的电源电动势和真实值相比较，测得的内电阻和真实值相比较 .（填“偏大”“偏小”或“相等”）8．如图是利用改装电表测量两节电池的电动势及内阻的电路图.两只灵敏电流计的内阻均为600Ω量程均为1mA.（1）根据图中电阻箱的数值，改装后电压表的量程是，电流表的量程是 .（2）若实验中操作规范，消除了偶然误差，每节电池的内阻约为1Ω，则内阻测量的相对误差约为 .（3）只改动图中的一根导线，就可以大大减少内阻测量的误差，试完成这根线的调整. 9．某人设计了如图所示的电路，该电路能够测量电源E的电动势和内电阻r ，E′是辅助电源.A、B两点间有一灵敏电流计G.（1）补充下列实验步骤：①闭合开关S1、S2，使得灵敏电流计的示数为零，这时，A、B两点U A、U B的关系是U A U B，即A、B相当于同一点，读出电流表和电压表的示数I1和U1，其中I1就是通过电源E的电流.②改变滑动变阻器R、R′的阻值，重新使得，读出 .（2）写出步骤①②对应的方程式及电动势和内电阻的表达式 .（3）说明此方法的优点.10．为测定一节蓄电池的电动势和内阻（内阻约为0.5Ω），实验可能采用的电路图如图甲、乙所示.为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中连接了一个保护电阻R0，除蓄电池、开关，导线外，可供使用的实验器材还有：A．电流表（量程0.6A、内阻约0.5Ω）B．电压表（量程3V，内阻约6kΩ）C．电压表（量程15V，内阻约30kΩ）D．定值电阻（阻值1Ω，额定功率5W）E．定值电阻（阻值10Ω，额定功率10W）F．滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）G．滑动变阻器（阻值范围0~200Ω，额定电流1A）（1）实验应采用电路（填“甲”或“乙”）；（2）电压表应选，定值电阻应选，滑动变阻器应选 .（填相应仪器的序号）11．王红同学到实验室做“测定电源电动势和内阻”的实验时，发现实验桌上还有一个定值电阻R0.他设计了如图所示的电路来测R0的阻值，实验时用U1，U2，I分别表示电表V1，V2，A的读数，并将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时，记录了U1，U2，I的一系列值.（1）他在同一坐标纸上分别作出U1—I，U2—I，图线，则所作的直线斜率较大的是 .（2）定值电阻R0的计算表达式是R0= （用测得的物理量表示），若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得R0值（值“大于”、“等于”或“小于”）实际值.（3）张超同学说：“在王红同学所用的实验器材中，如果知道电流表的内阻r A，就能少用一个电压表测出电动势、内阻以及R0的值.请你在虚线框中画出张超同学设想的电路图，并写出简单实验步骤和E，r ，R0三个物理量的计算式.第90练 测定电池的电动势和内阻1． BDF2． AD 解析 由全电路欧姆定律U=E-Ir 知当I=0时，U=E.U-I 直线的斜率表示电源的内阻，则U I U r ,1010.00.140.1Ω=--=∆∆=轴的电压刻度不是从零开始的，U-I 图线的横截距不再表示U=0时的短路电流，而是表示路端电压1V 时的干路电流是0.4A ，因为r iU =∆∆=常数，从图中易知4.014.12.14.1-='-I ，所以A I 2.0='.正确选项是AD. 拓展：本题主要考查测电动势和内阻实验中U-I 图像的意义，同时考查学生由图像提取信息的能力.解题的关键是要理解开路电压就是电动势，图线斜率的绝对值是内阻.3．C 4.9.5V,0.55．（1）操作步骤：①S 1断开，S 2接到a 端，记下电压表的读数U 1；②S 2仍接到a 端，闭合S 1，记下电压表的读数U 2；③S 1仍闭合，S 2接到b 端，记下电压表的读数U 3 （2）E=U 1，R U U U R x 323-= 6．（1）R 1（2）电路图如右图所示（3）1.47,0.83解析 该题主要考查用伏安法测电动势和内阻，由于干电池的内阻与电流表的内阻相差不大故采用安培表内接法.要使调节方便滑动变阻器选R 1，要使读数准确，电压表的量程选0～3V ，电流表的量程选0～0.6A ，方使实验误差达到最小，而提供的电压表V （0～15V ）很显然不能满足要求，分析题目所给的条件可以把电流表改装成量程为0～3V 的电压表，只要给电流表G 串联一个阻值为990的定值电阻就能满足题意.7．（1）ACE （2）电流表外接（如图）（3）相等，偏大解析 绝大部分同学沿袭课本实验原理用电流表内接法，出现这种错误主要是这一部分学生不注意分析题中所要测量的电源是高内阻电源（短I E r ==2000），抓住了这个本质后，该题很显然用电流表外接法，其它的问题如器材的选取、误差的分析在此基础上结合本文有关内容也就迎刃而解了.8．答案：（1）3V ，0.6A （2）50%（3）将下面的电流计正接线柱与滑动变阻器滑杆右端的接线从滑杆右端改接到开关的右接线柱上.解析：本题是在教材上测电动势和内阻的实验的改进，具体做题时先要作出电路图，分清电路的组成，在此基础上还要能正确读出电阻箱的电阻值，能理解电压表和电流表的改装原理，了解相对误差的定义及如何减少误差.由图可知这是一个用外接法来测量电动势和内阻的实验，只是两电表都是用电流表改装的，易知改装后的电压表的量程是3V ，电流表的量程是0.6A ，本题中测量的相对误差%,50%100||00=⨯-=r r r 测η若用内接法则测量的相对误差%06.030022%10000≈=⨯+=V R r r η，由此可见误差主要是由电流表的分压引起的，故只要将外接法改为内接法即可.9．（1）①调节滑动变阻器R ，R '；= ②灵敏电流计的示数为0；电流表和电压表的示数I 2和U 2；（2）E=I 2r+U 1,E=I 2r+U 2,解得E=U 1+211221121,)(I I U U r I I U U I --=--； （3）求出的E ，r 是准确值，不存在系统误差.10．（1）乙 （2）B ，D ，F11．（1）U 2-I （2）T U U R 210-=（3）电路图：实验步骤：①按电路图连接好电路；②闭合开关S ，移动滑片P 使滑动变阻器短路，测得两电表读数为U 1，I 1；③移动滑片P 使滑动变阻器不短路，测得两电表读数为U 2、I 2；④整理器材，数据处理.计算公式：①212112I I I U I U E --=②2112I I U U r A --= ③1110I r I U R A -=。