2022届高考物理考前-实验：电源电动势和内阻的测量

2022届高考物理考前专练

实验：电源电动势和内阻的测量

1.（2022•辽宁•模拟预测）某同学准备自己动手制作一个欧姆表，可以选择的器材如下：

①电池E（电动势和内阻均未知）

②表头G（刻度线清晰，但刻度值不清晰，量程4未知，内阻未知）

③电压表V（量程为1.5V,内阻&=1。。0。）

④滑动变阻器4（0~1。。）

⑤电阻箱用（0-1000。）

⑥开关一个，理想导线若干

（1）为测量表头G的量程，该同学利用所给器材设计了如图甲所示的电路。闭合开关，调节滑动变阻器

飞的滑片至中间位置附近某处，当电阻箱阻值调到40。时，表头恰好满偏，此时电压表V的示数为

L5V；将电阻箱阻值调至打30C,微调滑动变阻器4的滑片位置，使电压表V的示数仍为1.5V,发现此

时表头G的指针指在如图乙所示位置。由以上数据可得表头G的内阻4=C,表头G的量程

（2）该同学接着用上述器材测量该电池E的电动势和内阻，测量电路如图丙所示，电阻箱&的阻值始终

调节为l（X）0C,图丁为测出多组数据后得到的U-/图线（U为电压表V的示数，/为表头G的示数）。

根据电路图及图线，可得被测电池的电动势£=V,内阻，=Q。（结果均保留两位有

效数字）

NUN

（3）该同学用所提供器材中的电池E、表头G及滑动变阻器制作成了一个欧姆表，利用（1）、（2）问所

测定的数据，可知表头正中央刻度为Q。

2.（2022・浙江・模拟预测）图（a）是测量电源电动势E和内阻r的原理图。《=2.5C为定值保护电阻,

电流表内阻不计，长度为60cm的电阻丝外上标有长度刻度。

图（a）图（b）

（1）在电阻丝接入电路前，使用多电表测量它的电阻，选择倍率“X10”测量时指针偏角过大，则应选择

欧姆挡倍率（选填"xl”或"xlOO”）重新进行测量。正确操作后，多用表的示数如图（b）所

示，结果为,电阻丝单位长度电阻为=Q//n；

（2）闭合开关S,记录"的长度L和电流表A的示数/。多次滑动c点改变ac的长度，测得多组L和/

的值，并计算出对应的;值，则;=;（用E、八R。、L和”表示）

（3）图（c）是根据多组实验数据得到的:-乙图像，由图像得电动势后=V,内阻

（计算结果保留到小数点后两位）

3.（2022•内蒙古呼伦贝尔•模拟预测）在测量电源电动势和内电阻的实验中，实验室备有下列实验器材:

A.电压表Vi（量程0~3V,内阻约6kC）

B.电压表V2（量程0~6V,内阻约20kC）

C.电流表Ai（量程0~0.6A,内阻0.5Q）

D.电流表A2（量程0~200mA,内阻约20C）

E.滑动变阻器R/（最大电阻10。，允许通过的最大电流2A）

F.滑动变阻器七（最大电阻200C,允许通过的最大电流150mA）

G.一节干电池E（电动势约为1.5V）

H.开关S、导线若干

（1）为提高实验的精确程度，电压表应选用;电流表应选用:滑动变阻器应选

用;（以上均填器材前的序号）

（2）为了较为精确的测定干电池的电动势和内阻，该同学用伏安法测量，请在图甲的虚线框内画出实验

所需的电路图，并标注元件符号；

（3）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的U-/图像，由图像可得该电源电动势E=

V,内阻厂=C；（结果均保留两位有效数字）

（4）一位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是。

A.实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用

B.实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用

C.实验得出的电动势等于真实值

D.实验得出的内阻大于真实值

4.（2022・辽宁・模拟预测）某科技活动中想利用如图甲所示电路研究某玩具电池的内阻，同时还打算测出

某未知电阻凡的阻值。提供的器材如下:

A.待测电源（电动势E约为6V）

B.待测电阻尺

C.电阻箱R（0-999.9。）

D.电压表Vi（量程为0~6V,内阻约为2Q）

E.电压表V2（量程为0〜3V

该同学实验过程如下（所有结果均保留两位有效数字）：

①按图甲连接好电路。

②合上开关，调节电阻箱的阻值凡读出电压表V1和V2的读数分别为S和U2,并将R、S和。2的值

填在设计好的表格中（表格未画出）。

③多次重复实验步骤②。

（1）如果纵坐标表示⑦，横坐标表示组2,获得图像如图乙所示，则电源内阻为

A

（2）如果纵坐标表示?，横坐标表示R,实验结果的图像如图丙所示，则待测电阻凡=Q。

由于电压表均不是理想表，待测电阻的测量值比真实值_________（填“大"，"小''或”不变

（3）为消除（2）中的系统误差，实验时可以引入辅助电源£,如图丁所示，闭合开关Si和S2,调节电

路中的两个滑动变阻器，使灵敏电流计G的示数为0,读出电压表读数为1.78V,电流表A读数为

0.22A,则待测电阻的阻值为Q。

5.（2022•河南商丘•三模）图（a）是测量电源电动势E和内阻r的原理图。4=2.5。为定值保护电阻,

电流表内阻不计，长度为60cm的电阻丝外上标有长度刻度。

图(b)

（1）在电阻丝接入电路前，使用多电表测量它的电阻，选择倍率“X10”测量时指针偏角过大，则应选择

欧姆挡倍率（选填“XI”或“XI00”）重新进行测量。正确操作后，多用表的示数如图（b）所示，结

果为，电阻丝单位长度电阻〃0=c/m；

（2）请根据电路图图（a）把实验图（c）电路连接完整;

5.0

4.0

3.0

2.0

1.0

00J~02~03~04~03~0^

图（d）

（3）闭合开关S,记录ac的长度乙和电流表A的示数/。多次滑动c点改变ac的长度，测得多组乙和/

的值，并计算出对应的;值，贝;（用E、八叫、L和〃。表示）

（4）图（d）是根据多组实验数据得到的:-L图像，由图像得电动势£=V,内阻-=C。

（计算结果保留到小数点后两位）

6.（2022•浙江温州•二模）在“测定干电池的电动势和内阻”实验中：

（1）甲同学用多用电表''直流电压2.5V挡”直接粗略测量一节干电池的电动势，在测量前应该调节图1中

电表上的部件（填“A”或"B”），测量时多用电表的黑表笔应该接干电池的（填“正极”或“负

极”）。正确连接后，指针示数如图2所示，读数为V。

图3

（2）乙同学利用电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻（1C）、开关及导线若干来测定两节相同干电

池的电动势和内电阻；

①部分电路连线如图3所示，请在答题纸上完成最合理的实物连接图；

②乙同学正确连接后，调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数。读得两组电压表的示数分别

为2.20V、2.36V,电流表的示数其中一组为0.32A,另一组电流表示数如图为A,由以上数据可求

得二节干电池的电动势£=V、内阻r=

7.（2022・湖北•模拟预测）某校举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为选用合适的电学元件

设计合理的电路，并能较准确的测量同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下：

A.电流表G（满偏电流10mA,内阻10。）

B.电流表A（0-0.6A-3A,内阻未知）

C.电压表V（0-5V-10V,内阻未知）

D.滑动变阻器R（0〜100C,1A）

E.定值电阻/（阻值990。）

F.开关与导线若干

（1）图（。）是小宇同学根据选用的仪器设计测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实验电路测

出的数据绘制的4-八图线如图（6）所示（4为电流表G的示数，乙为电流表A的示数），则由图线可

以得到被测电池组的电动势E=V,内阻r=C；（结果均保留2位有效数字）

图b

（2）另一位小张同学则设计了图（c）所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关工分别

接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数/；根据实验记录的数据绘制U-/图线如图（d）中所示的

A、B两条图线。

图C图d

可以判断图线A是利用单刀双掷开关S?接（选填“1”或“2”）中的实验数据描出的；分析A、B两

条图线可知，此电池组的电动势为E=,内阻「=（用图中以、稣、/A,。表示）。

8.（2022・四川•石室中学二模）在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，请回答下列问题：

（1）某同学找来一电阻箱，结合电流表（内阻以=100C）用如图甲所示电路对水果电池6进行测量。测

得多组数据，作出;-R图象如图乙所示，则水果电池b的电动势斤V,内阻

（2）现有如图丙所示的实验器材，照片中电阻箱阻值可调范围为0〜9999C,滑动变阻器阻值变化范围为

0〜10。，电流表G的量程为0~3mA、内阻为200C,电压表的量程有0~3V和0~15V。请在图丙中选择合

适的器材，在答题纸相应方框中画出两种测定一节干电池的电动势和内阻的电路图。（）

丙

9.（2022・山东♦模拟预测）某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻，要求测量结果尽量准确，实验

器材如下：

电流表Ai（量程200HA,内阻为800C）；

电流表A2（量程300mA,内阻约为0.3C）；

定值电阻B（阻值为4C）；

定值电阻&（阻值为9200C）

滑动变阻器R（最大阻值50C）；

待测蓄电池一节（电动势约为2V）；

开关S一个，导线若干。

（1）实验小组连接的实物电路如图甲所示，图中虚线框内的电表应选（选填“Ai”或“A/）,图中虚

线框内的定值电阻应选（选填"R/"或"2"）；

甲

（2）电流表Ai示数用//表示，电流表A2示数用/2表示，该小组多次改变滑动变阻器触头位置，得到了

多组〃、/2数据，并作出〃一（//+/2）图像，如图乙所示。根据图像可知，被测蓄电池的电动势为

V,内阻为Q。（结果均保留两位有效数字）

（3）从实验设计原理来看，该蓄电池电动势的测量值______（选填“大于"、"小于''或"等于"）真实值，

内阻的测量值（选填“大于”、“小于”或“等于"）真实值。

10.（2022・河北•模拟预测）在实践活动中，某同学用苹果制成水果电池。该同学用如图甲所示的实验电

路来测量该电池的电动势和内阻，得到如图乙所示的U-/图线。

甲乙

（1）由图线可得，该电池的电动势£=V,内电阻「=Q（结果均保留3位有效数字）。

（2）实验测得的电池的内阻与真实值相比，/。（选填或"=”），其原因是

（选填“电压表分流”或“电流表分压

（3）为了更精确测量该电池的内阻，该同学设计如图丙所示的测量电路，其中5、SZ是单刀单掷开关,

S、是单刀双掷开关，开始时开关舟、S2,S?均断开。

①请按照电路图丙，在图丁中用笔画线代替导线完成电路的连接；（）

②先闭合S”将S：拨向小读出电压表的示数为G，电流表的示数为L，电压表的内阻％=

③保持闭合勒,$3拨向b,读出电压表的示数为心；最后闭合S2,读出电压表的示数为4，电流表示数

为，3,则该电池的内阻「=。（结果均用所测得物理量的符号表示）

11.（2022・福建・莆田二中模拟预测）某同学在两节干电池串联时的电动势和内阻时所用的器材如下:

A.两节干电池：总电动势约为3V,总内阻约为0.5C；

B.电压表量程为3V,内阻为儿千欧：

C.电流表A：量程为100mA,内阻为4.5C；

D.定值电阻凡阻值为0.5C；

E.滑动变阻器R：0-20Q；

F.开关，导线若干。

（1）该同学设计出如图甲所示的电路图，根据电路图用笔画线在图乙中将实物图连接完整。（）

（2）实验中，该小组闭合开关，调节滑动变阻器，多次测量得出多组电压表的示数。和电流表A的示数

I,通过描点画出电源的。一/图象如图丙所示，该两节干电池的总电动势E=V（结果保留

三位有效数字），总内阻厂=C（结果保留两位有效数字）。

丙

（3）电流表的内阻对两节干电池总电动势的测量结果（填“有”或“没有”）影响。

12.（2022・辽宁•模拟预测）某实验小组利用如图所示的电路测量一节干电池的电动势E（约1.5V）和内

阻r（lC左右）。所用器材有电流表G（量程2mA,内阻4=100。）、定值电阻&=1.（）C、最大阻值为

999.9。的电阻箱R、开关S等。按照电路图连接电路，回答下列问题:

RIC

（1）电流表G和定值电阻凡并联后等效为新的电流表，该电流表量程为mA（计算结果保留

两位有效数字）。

（2）为了保护电流表，闭合开关之前，电阻箱接入电路的电阻值应大于。（选填“5”或“7.5”）

（3）闭合开关，多次调节电阻箱，记录电阻箱的阻值R和改装后电流表的相应读数/。用此表示改装后

的电表内阻，£表示电源电动势，r表示内阻，R表示电阻箱的阻值，则:=。利用测量的数

据，作出图线，如图所示。由图可得£=V（保留三位有效数字），r=。（保

留一位小数）。如果把改装后的电流表当成理想电流表，这种操作是否合理并说明原因

13.（2022・天津•模拟预测）某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如

图所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表，E为待测电池组，S为开

关，R为滑动变阻器，R。是标称值为4.0C的定值电阻。

电流表、r

（1）已知灵敏电流计G的满偏电流/g=100〃A、内阻咱=2.0kQ,若要改装后的电流表满偏电流为

200mA,应并联一只C（保留一位小数）的定值电阻用；

（2）某次试验的数据如下表所示，利用表格的数据做出U-/图像；（）

测量次数123456

电压表V读数UN5.265.165.044.944.834.71

改装表A读数//mA20o406080100120

''UN

V,电池组的内阻r=Q（保留两位有效数

字）;

（4）该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一己知

电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内

阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是。（填选项前的字

母）

A.电压表内阻的影响B.滑动变阻器的最大阻值偏小

C.R/的实际阻值比计算值偏小D.R。的实际阻值比标称值偏大

14.（2022・重庆•模拟预测）某同学设计用伏安法测量一节干电池的电动势E和内电阻r。除待测干电池，

实验室可供选择的主要器材有：

A.电流表G：测量范围0~10mA,内电阻未知：

B.电流表A：测量范围0~0.5A,内电阻很小：

C.电阻箱Ro：电阻变化范围0—999.9Q,最小精度0.1C：

D.滑动变阻器R电阻变化范围0—20。：

E.开关一个、导线若干。

实验中，首先需将电流表G改装成电压表，该同学采用图1所示的电路测定电流表G的内阻，其主要实

验步骤如下，请完成步骤中的填空：

图1图3

（1）将&调到某一段定值，滑动变阻器R的滑动触头移到（选填“左端”、“右端”或“任

意”）位置然后闭合开关：

（2）多次改变扁的大小，反复调节滑动变阻器的滑动触头位置，发现当4=5.0。时，电流表G的示数

为10.0mA。电流表A的示数为0.210A,则电流表G的内电阻为C；

（3）拆开电路，采用电阻箱及与电流表G串联的方式，将电流表G改装成量程为2V的电压表V,则

的值应调为__________

（4）用改装成的电压表V和电流表A,采用图2的电路测量电源的电动势和内电阻，根据电压表V的

示数U与电流表A的示数/,经描点、连线得到U—/图像如图3所示，根据图像可求得该干电池的电动

势后=V；内电阻r=C。（保留三位有效数字）

15.（2022・山西吕梁•一模）课外物理兴趣小组设计了一个测定一组干电池的电动势和内阻的实验，备有

器材如下：

A.电流传感器1；B.电流传感器2；

C.定值电阻&（阻值为4kC）；D.滑动变阻器R（最大阻值为10C）；

E.开关和导线若干。

小组成员发现上述器材中没有电压传感器。但有两个电流传感器，于是共同设计如图甲所示的电路来完

成实验。

（1）按图甲连接好电路后，闭合开关，电流传感器2的示数为/2。，被测电池组的电动势表示为E,电池

组的内阻为r,电流传感器1的示数//尸«（用/20、Ro、E和r表示）

（2）移动滑动变阻器的滑片P获得多组电流传感器1和电流传感器2的数据。兴趣小组用测出的实验数

据作出/“2图像如图乙所示。在数据分析时，发现电流传感器1的示数//总是远远小于电流传感器2的

示数/2。经过共同讨论后大家一致认为是造成的，决定将/2看成干路电流，写出/“2关系式

，兴趣小组继续分析图乙的图线，得出被测电池的电动势炉V、内阻尸C。（结

果均保留两位有效数字）

甲乙

16.（2022.宁夏.石嘴山市第三中学三模）多用电表是实验室中常用的测量仪器，如图（a）所示为多用电

表的电路原理图，其中电流表有0.6A、3A两个挡位，电压表有3V、15V两个挡位，欧姆表有两个挡

位。

（1）S为选择开关，通过旋动开关S,表笔B可以分别与触点1、2、3、4、5、6接通，从而实现用多用

电表测量不同物理量的功能。

①图（a）中A是（填“红”或“黑”）表笔；

②当S接通触点（填“1、2、3、4、5、6”）时，对应多用电表0.6A挡；

③若电表内电源电动势©VE2,选择开关S接触点3时，测量倍率比S接触点4时（填“大”小”或

“相等”）;

图⑥图⑥

（2）某实验小组用该多用电表电压挡测量电源的电动势和内阻。除多用电表外还有以下器材：待测电源

E,定值电阻&=2.0。，电阻箱R一只。实物连接图如（b）图所示，改变电阻箱阻值R,测得电压表的

示数U并记录多组数据后，得到对应的5图像如图（c）所示，则电源电动势E=-V,内阻

r=—（结果均保留两位有效数字）

17.（2022.海南.一模）现有一特殊的锂电池，其电动势E约为9V,内阻r在35C〜55。范围，最大允许

电流为50mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图（a）的电路进行实验。图中电压表的

内电阻很大，对电路的影响可以不计；及为电阻箱，阻值范围为0〜9999。；R。是定值电阻。

/(xlO_2)Q',

(b)

（1）实验室备有的定值电阻R。有以下几种规格：本实验应选用（）

A.10Q,2.5WB.50Q,LOWC.150Q,LOWD.1500Q,5.0W

（2）该同学接入符合要求的心后，闭合开关S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U,再改变电阻箱

阻值，取得多组数据，作出了如图（b）的图线。则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的

比值表示。

（3）根据图（b）所作出的图象求得该电池的电动势E为V,内电阻，为Q.

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