测量电源的电动势和内阻（解析版）-2024新高考物理一轮复习题型归纳

第九章恒定电流

测量电源的电动势和内阻

【考点预测】

1.测■:电源的电动势和内阻实验原理、实验器材、实验电路

2.冽，电源的电动势和内阻实验步骤和数据处理

3.测量电源的电动势和内明注意事项和误差分析

【方法技巧与总结】

一、实验目的

1.会用电流表和电压表测量电源的电动势和内电阻。

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

闭合电路欧姆定律：E=L卜+江内。

如果电表器材是电压表和电流表，可用U—/法，即E=U+斤。

原理图如图甲，实物连接图如图乙。

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、刻度尺、铅笔等。

四、实验过程

1.连接电路

电流表用0.6A量程，电压表用3V量程,按实验电路图连接好电路。

2.测量与记录

(1)把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端。

(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(4,CA)o

(3)用同样方法测量出多组/、U值，填入数据记录表格中。

(4)断开开关，拆除电路,整理好器材。

五、数据处理

设计表格,将测得的六组/值填入表格中

第1组第2组第3组第4组第5组第6组

U/V

I/A

方法一:计算法

(1)联立六组对应的U、/数据，数据满足关系式：

Ui=E—hr、U2=E—I2r>U3=E—I3T…

(2)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、T,

取其平均值作为电池的电动势E和内阻丁的大小。

方法二：图像法

(1)在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流/为横轴建立U-1坐标系。

(2)在坐标平面内描出各组(I,U)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。

(3)直线与纵轴交点的纵坐标值即为电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线斜率的绝对值即为电

△U

池的内阻T的大小，即r=

M

六、误差分析

1.偶然误差

(1)读数不准引起误差。

(2)用图像法求E和r时，由于作图不准确造成误差。

2.系统误差

(1)若采用甲图电路，由于电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表的分流越多，对应的/真与/测的

差越大。其U—I图像如图乙所示。

甲

结论：E测VE真,r测Vr真。

(2)若采用丙图电路，由于电流表的分压作用造成误差，电流越大，电流表分压越多，对应4与的差越

大。其U—/图像如图丁所示。

结论：E测=E真,r测>「真。

七、注意事项

1.为了使电池的路端电压变化明显,应选内阻大些的电池(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/的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时，E和

r•明显变化。

3.要测出不少于6组的/、U数据,且变化范围要大些。

4.画U-1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/必须从零

开始,但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的交点仍为电源电动势，图线斜率的绝对值

仍为内阻。

【题型归纳目录】

题型一:伏安法测景电源的电动势和内阻

题型二:安阻法测■电源的电动势和内阻

题型三:伏阻法■♦电源的电动势和内阻

题型四:测量电源的电动势和内阻的创新实验

【题型一】伏安法测■电源的电动势和内阻

【典型例题】

回1（2023•浙江杭州•校联考二模）（1）多用电表可以测量电阻，也可以测量电流与电压,下列测量电路是某同

学设计的有关测量电路：

A.用图甲方案测量小灯泡的电阻B,用图乙方案测量小灯泡的电流强度

C.用图丙方案测量小灯泡两端的电压D.用图丁方案测量二极管的正向电阻

已知这位同学已经正确调节选择开关,他能顺利完成测量,且不会损坏仪器的是（选填"A”、“B”、

“C”、"D”）

（2）利用电流表（不理想，内阻等于5Q）和电压表（不理想，内阻未知）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（选填“戊”或“己”）。

②有如下滑动变阻器提供：

A.滑动变阻器（0~1£1）B.滑动变阻器（0~20。）

C.滑动变阻器（0-100J1）

滑动变阻器应选用（选填相应器材前的字母）。

【答案】AC/CA己B

【解析】图甲方案电阻所在回路已经断开，则可以测量电阻，不会损坏仪器，故71正确；

B.图乙方案多用电表极性接错，不但无法测量，而且会损坏仪器，故B错误；

C.图丙方案接法正确，可以测量电压，故。正确；

D.图丁方案，不但极性接错，而且二极管所在电路处于通电状态，不但无法测量，而且会损坏仪器，故。

错误。

故选AC。

（2）①［2］为了尽量减小实验误差，电流表内阻已知，故采用己方案。

②［3］由于电流表有5。的内阻，电源有一定数值的待测内阻，为了电路调节明显，滑动变阻器应选B。

［题目工（2024广东东莞•校联考模拟预测）某研究性学习小组想测定一电池的电动势E（约为L5V）和内阻

r（约为0.5。），要求测量结果尽量准确,实验室提供的器材如下：

A.电流表（量程为0.6A,内阻为0.2。）；

B.电压表（量程为1.5V,内阻约为1.5KQ）；

C.滑动变阻器（最大阻值500Q,额定电流为1A）；

D.滑动变阻器（最大阻值为20Q,额定电流为2A）；

E.开关、导线若干。

（1）为了方便和更准确地完成实验，滑动变阻器应选择o（填仪器前的字母序号）

⑵实验中的电路图应选用下图中的（填“甲”或“乙”）。

甲乙

（3）选择合适的实验仪器和电路图进行实验，得到一条实验数据拟合线如图丙所示,则该电池的电动势为E

（）V（保留3位有效数字），内阻为r（）。（保留2位有效数字）。

1.50,

1.40

1.30

1.20

1.10

00.100.200.300.400.500.60Z/A

丙

【答案】D乙1.480.44

【解析】（1）［1］由于电源电动势较小，实验时便于操作和减小误差，滑动变阻器使用限流式接法，则选择最

大阻值为20Q的。即可。

（2）［2］由于使用电流表的内阻为已知，因此电流表用外接的方式，所以实验中的电路图应选用图乙。

（3）［3］由闭合电路的欧姆定律可得

U=E—(RA+r)I

由上式可知，由U-/图像的纵轴截距可得电池的电动势为

E=1A8V

［4］。一/图像的斜率大小为

&+「=1表；L-Q=S64Q

可得

r—0.64。—0.2。=0.44。

【题型二】安阻法浦M电源的电动势和内阻

【典型例题】

血］2（2023•辽宁・校联考模拟预测）某兴趣小组要测量一个电池组的电动势和内阻，电动势约为3V,内阻约为

10Q。现有如

下实验器材：

A.电压表V（量程0〜15V,内阻约为3kQ）B.电流表4量程0〜3mA,凡约为10Q）

C.定值电阻（国=4。）D.电阻箱品（0〜999Q）

E.滑动变阻器总（0〜3000。）F.待测电池组

G.学生电源（有3V、6V、9V三个输出电压）H.电键S、导线若干

（1）为完成实验,需要将电流表A改装成较大量程的电流表,该小组设计了测量电流表A内阻的实验电路

如图1所示。为尽可能准确测量电流表A内阻，学生电源选择V输出电压；闭合Si,断开S2,调节

R-2使电流表A满偏;保持R2阻值不变，闭合S2，调节Ri，当电流表A的示数为满偏电流的1■时，R产

O

图1图2

⑵将电流表A与定值电阻凡联（填“串”或“并”），改装后电流表的量程为mA。

（3）为尽可能地准确测量电池组的电动势和内阻,该小组选择电阻箱后与电流表等器材完成实验,请将图

2内电路图补充完整（所选器材要标明符号）_____。

（4）按正确的电路图连接好电路进行实验,并多次测量，同时记录各仪器的读数，然后作出十一R图像如

图3所示，若图像的斜率为％，纵轴截距为b,则待测电池组的电动势E=，内阻r=（用晨

6表示，题中字母均为基本单位下的值）o

kk

【解析】（1）［1］如图电路为恒流法测电表电阻，当S2闭合时电路中的电流一定会有所增大，要测量结果准

确，就要减小电流的变化，需要滑动变阻器的接入阻值足够大且电源的电动势也要适当大一些，所以学生

电源选择9V输出电压。

［2］若电路中的总电流不变，此时流过电流表的电流为

9

4=石4=2mA

流过电阻箱的电流为

/箱=4一/表=1mA

由并联关系有

I塞Rg=I箱Ri

解得

R=12。

（2）［3］［4］电流表改装成较大量程的电流表应并连一个小电阻分流，由题可知，定值电阻的阻值为4G,所

以其改装后的量程为

IgRg

I=I~\~=12mA

gRo

（3）［5］其测量电源电动势，有改装后的电流表，电阻箱，电源。即利用电流表和电阻箱测量电源电动势和

内阻，所以其电路图如图所示

（4）[6][7]根据实验原理有

R(>Rg

r

见+只r+

…等W+-9

整理有

140,4,12

T=E-R+E-r+^

即斜率有

k=^

E

入4,12

仁百.『+五

整理有

E=手

b0

r=-----3

K

、题目司（2023・湖南永州•湖南省道县第一中学校考模拟预测）某实验小组准备探究电极间距、电极插入深度

对水果电池的电动势和内阻的影响，实验小组在市场上购买了品种、大小和成熟程度几乎相同的苹果，成员

设计了两个方案测量苹果电池的电动势E和内阻r,电路原理如下图甲所示，实验室可供器材如下：

电压表（0〜15V,内阻约15k。）；

电流表（0〜0.64内阻约0.125。）；

微安表（量程200M.内阻约100。。）；

滑动变阻器（100。，2A），电阻箱（0〜99999。），开关、导线若干。

（1）查阅资料知道苹果电池的电动势约为1U,内阻约为几％Q,经过分析后发现方案甲不合适，你认为方案

甲不合适的原因是o

A.滑动变阻器起不到调节电路的作用B.电流表量程不够大

C.电压表分流明显导致测量误差偏大D.电压表示数达不到量程的三分之一

（2）实验小组根据方案乙进行实验，根据数据作出十-R图像如图丙，已知图像的斜率为％,纵坐标截距为

6,电表内阻为心，可求得被测电池的电动势石=，内电阻/=。

7

（3）改变电极间距、电极插入深度重复实验,测得数据如图所示。

序号电极插入深度h/cm电极间距d/cm电动势E/V内阻r/Q

1421.0165981

2441.0569508

3221.08311073

分析以上数据可知水果电池电动势与电极插入深度和电极间距（填“均有关”或“均无关”）；电极插

入越深,水果电池内阻越;电极间距越大，水果电池内阻约。

【答案】AD/DA〜均有关小大

4kk

【解析】（1）滑动变阻器最大阻值只有100Q,而苹果电池的内阻约为几kQ,则滑动变阻器起不到调节

的作用，故A正确；

B.苹果电池的电动势约为IV,内阻约为几七。，由闭合电路的欧姆定律可知，电路最大电流不会超过

0.001A=1mA,则电流表几乎没有示数,故B错误；

C.电压表内阻远大于滑动变阻器的电阻，电压表的分流不明显，故。错误；

D.苹果电池的电动势约为IV,电压表示数达不到量程的三分之一，故。正确。

故选AD.

（2）[2][3]根据图乙电路图，由闭合回路欧姆定律有

E=I(r+rg+R)

整理可得

IEE

结合图丙十一A图像可得

工E=i卜

r+r9,

E=b

解得

k

b

丁二丁k一々

（3）[4][5][6]由表中实验数据可知，水果电池电动势与电极插入深度和电极间距均有关，在电极间距离相

等时，由表中第1组与第3组实验数据可知，电极插入越深，水果电池内阻越小；由表中第1组与第2组数据

可知，在电极插入深度相同时，电极间的距离越大，水果电池内阻越大。

【题型三】伏阻法测箕电源的电动势和内阻

【典型例题】

曲3（2023•广东梅州•统考二模）某同学利用图甲的电路图测量电源的电动势（E）和内阻（r）。图中V为理想

电压表，五为电阻箱。

1

X

（1）开关S闭合前，将电阻箱阻值调到______（选填“最大”或“最小”）。

（2）开关S闭合后，调节电阻箱,分别记录下电阻箱阻值R和电压表示数U,记录多组数据后，作出吉-

[图像，如图乙所示。根据图乙可得电源的电动势E=、内阻r=o

rt

（3）若电压表的内阻不是无穷大,则该方法测得的电源电动势（选填“偏大”或“偏小”），电源内阻

（选填“偏大”或“偏小”）。

【答案】最大《上偏小偏小

ba

【解析】为了保证电源安全，电阻箱阻值应调到最大。

（2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律有

E=U+名

-TL

整理得

UER+E

结合图像可得

1

r——

a

（3）[4][5]若考虑电压表的内阻不是无穷大，根据闭合电路欧姆定律有

E=U+（登+送）r

整理得

结合图像可得

a

1

a~Ry

故测得的电源电动势偏小，电源内阻偏小。

题目可（2023•四川成都•石室中学校考模拟预测）某同学利用如图甲所示的电路图测量某电源的电动势和内

阻，其中定值电阻凡（阻值约为20。），电阻箱五的调节范围为。〜99.9Q,电压表M、%的量程分别为3V、

6U,两电表的内阻很大。实验时该同学完成了如下的操作：

（1）组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关，调节电阻箱使电压表弘的指针指到满偏，再

增大电阻箱的阻值,读出两电压表％、%的示数a、u，反复调节记录多组实验数据。

（2）为了准确测量凡的阻值，该同学利用（1）中的数据建立如图乙所示的坐标系并绘制图像,则图像与纵轴

的交点应为；电路图甲中定值电阻的阻值且=（结果均保留两位有效数字）

（3）该同学又利用（1）中的数据建立如图丙所示的坐标系并绘制图像，由图像可知该电源的电动势E=

忆内阻r=。（结果均保留两位有效数字）；内阻r的测量值与真实值相比将（选填

“偏大”“偏小”或“不变”）。

【答案】1.0194.53.0偏小

【解析】（2）[1][2]串联电路中电流处处相等，由图甲所示电路图可知

.RoR+RQ

则

—=--R+\

aR0

当R=0时

所以图像在纵轴的截距为1.0,则华一R图像的斜率

―上=0

Ro38

解得

RQ—19。

（3）[3][4]由图甲所示电路图可知

Uir

由

E—U+7r

可得

U2=E-^^X

1b

结合图像可知，电源电动势

E=4.5V

电源内阻

10

r=—^£2=3.0£2

1.5

［5］由于电压表分流的作用，实验等效外接伏安法测电源电动势和内阻，内阻厂的测量值比真实值偏小。

【题型四】测■电源的电动势和内阻的创新实验

【典型例题】

的4（2023・广东珠海・珠海市第一中学校考三模）电学实验中可将电源瓦与电源E2及灵敏电流计G连成如图

甲所示电路,若灵敏电流计G示数为0,说明此时两电源的电动势相等;根据这一原理，某同学设计了如图

乙所示电路,来测量某电源。的电动势,其中力为工作电源（内阻不计），B为电动势（为E）恒定的标准电

源，/、也为电阻箱，用为滑动变阻器，G为灵敏电流计，S、、S2为单刀单掷开关，S3为单刀双掷开关，实

验过程如下：

◎

①实验开始之前，将风和凡的阻值限定在1000£1到3000JJ之间；

②将S2置于1处，闭合开关&、S3，通过调节为、凡、五3，使灵敏电流计G示数为0,记录此时的此与R2的

阻值,分别为a、b；

③将开关S2置于2处，保持通过品、凡的电流不变,重复上述操作，使灵敏电流计的示数为0,记录此时的

用与扁的阻值，分别为c、d。

根据上述实验过程回答问题：

（1）实验步骤①中，为保护灵敏电流计，开始时滑动变阻器触头应外在最端（填“左”成“右”）；

⑵在步骤③中,为保持实验过程中流过以与凡的电流不变，则a+bc+d（填或

“V”）；

⑶待测电源。的电动势为（用a、b、c、d、E中必要的符号表示）；

（4）若工作电源A的内阻不可忽略,则待测电源。的电动势测量值相比于上述方案结果（选填“偏

大，，“不变，，或，，偏小”）。

【答案】左=与E不变

0

【解析】（1）［1］由图乙所示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护灵敏电流计，开始时滑动变阻器

触头应处在最左端。

（2）［2］改用待测电源替换标准电源的位置，其前提条件是工作电源A所在电路电流/要保持不变，电源

A的输出电压固定不变，采取的措施是使用与凡的阻值之和为某一固定阻值，使以和国的阻值之和

也为该固定阻值，即

a+b=c+d

（3）［3］根据部分电路欧姆定律，有

E=E。

ba+b•M

E=E。

dc+d

由于a+b=c+d,解得：

p-dE

（4）[4]若考虑工作电源内阻，则有

E

bEc

a-\-b-\-r

E

-Ec

d

c+d+r

由于

a+b=c+d

考虑到了工作电源内阻后，则

a+b+『=c+d+『

解得

dE

-Ec=~V

测量值不变。

题目可（2023•湖北武汉•华中师大一附中校考三模）在“测量电源的电动势和内阻”实验中，某小组同学设计

两种方案：

（1）方案一:利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图甲所示。根据记录的数

据作出的U—/图像如图乙所示。通过图像乙可求出电池的电动势E=V,内阻度=Q。

（计算结果保留2位有效数字）

（2）方案二:实验电路图如图丙所示。

丙

12

其中电流表4和人2,电压表U和％都是非理想电表，且电表内阻未知。闭合开关S,通过调节滑动变阻

器品和R2，使灵敏电流计G的示数为o,读出电流表示数心和12,以及电压表示数a和a,多次测量获得多

组数据，绘制图像，以（4+72）为横坐标，以为纵坐标,得到的图像为直线,其纵轴截距为b，斜率为

晨则电源电动势E=,电源内阻r=o从设计思路看,该方案电动势的测量值与真实值相比

（选填“偏小”“偏大”或“相等”）。

【答案】1.50.83B+Ub-k相等

【解析】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律

U=E-IT

结合图像斜率和截距可得

E=L5V

（2）[3]根据题意灵敏电流计G的示数为0,则

Ui=4（-Ri+RAI）

Ui—心（总+RA2）

根据闭合电路欧姆定律

E=Ur+U2+（4+4）r

整理可得

（U+U）=E—（4+枷

以U+U为纵坐标，得到的图像为直线。

[4][5]根据上式可知

E=b

r——k

[6]本设计思路考虑了所用电表的内阻，并没有系统误差，电动势的测量值与真实值相比相等。

【过关测试】

一、^8

巍目F（2023•辽宁大连•辽师大附中校考模拟预测）某同学要测量某旧电池的电动势和内阻。实验室可提供

以下器材：

A.多用电表B.电压表（量程15V,内阻约为8/cQ）

C.电流表（量程34内阻为3Q）D.滑动变阻器（最大阻值为50Q）

E.电阻箱（最大阻值为9999.9Q）F.开关和导线若干

⑴该同学先用多用电表直流50V挡测量电池正负极之间的电压,测量时，多用电表的指针位置如图甲所

示，则读数为Vo

（2）该同学认为用多用电表测量误差较大，于是他首先利用部分实验器材连接成如图乙所示的电路，将电压

13

表与电阻箱串联改装成一个量程为30V的电压表。

①将滑动变阻器触头移至最左端，电阻箱的阻值调为零，闭合开关,然后调节滑动变阻器,使电压表示数达

到满偏；

②保持滑动变阻器接入电路的阻值不变，调节电阻箱（电阻箱阻值变化对电路总电阻的影响可忽略不计）,

只需将电压表示数调为V,即可得到一个量程为30V的电压表。

（3）该同学将（2）中调好的电阻箱与其他实验器材连接成如图丙所示的电路,用伏安法测量电池的电动势

和内阻。

根据测得的实验数据，该同学作出了电压表示数U和电流表示数/的关系图像如图丁所示，则该电池的电

动势E=『，内阻「=Q。（结果保留3位有效数字）

【答案】23.07.523.95.53

【解析】⑴⑴由图可知，50V量程的分度值为IV,故读数为23.0Vo

（2）[2]②要使15V量程电压表的量程变为30V,则需使量程扩大为原来的2倍，根据实验步骤,设此时电

压表示数为U,则有

U+U=15V

解得

U=7.5V

（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律

U=E-Ir

代入数据得

9.4x2V=E—0.6（r+&）

3x2V=S-2.10（r+7?J

联立解得

E=23.9V

r—5.53Q

题目②（2023・重庆•模拟预测）某同学设计实验测定某型号电池的电动势及电流表的内阻，电池表面有

“3.0V,224记的字样,查阅资料可知该型号电池内阻可忽略不计,待测电流表4量程为0~34内阻r待

测）。为了精确地测定电源电动势和电流表内阻，该同学设计了如图甲所示的实验方案。则：

（1）电流表应安装在处（选填①或②）。

（2）该同学通过实验测得多组数据，绘制出如图乙所示的U-/图线，则该型号电池的电动势为V,

电流表内阻为Q。（结果均保留两位有效数字）

（3）若电池内阻不可忽略，从实验原理上判断电流表内阻的测量值（选填“大于”“小于”或“等于”）

真实值。

UN

【答案】②2.70.60大于

【解析】（1）[1]电流表安装在②处，可将待测电池和电流表看成等效电源，由于电池内阻可忽略不计，电流

表内阻等于等效电源的内阻。

（2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律有

U=E—Lr

由图知

E=2.7V,T=10Q=0.6OQ。

⑶⑷由于r厕=?''电池+r电流表，所以电流表内阻的测量值大于真实值。

题目回（2023•黑龙江哈尔滨•哈师大附中校考三模）如图所示、某实验兴趣小组用铜片、铝片和可乐做成了一

个可乐电池，电动势约为IV、内阻约为几千欧，并设计了甲、乙两个电路测量共电动势和内阻，根据测得数

据画出图像（如图丁）。

其中所用实验器材如下：

A.电压表（量程为0~1.5V,阻值约为6kQ）B,电流表（量程为。〜0.5mA,阻值约为100Q）

C.滑动变阻器（0〜3000Q）D.开关、导线若下

（1）若只选用其中一种电路测电源电动势和内阻，电路图应选（填“甲”或“乙”）更合理，所测得电

源电动势为Vo内阻为Q。（结果均保留一位小数）

（2）用笔画线代替导线，请将（1）问中所选电路图进行实物连接。（）

⑶利用这两个电路所得到的图像丁，我们还可以得到电路中电压表内阻为Q,电流表内阻为

_____Qo

••

400400400400400400400400400

丁

【答案】乙1.23076.9600076.9

【解析】（1）[1]若选甲图方案，相当于测量电压表与可乐电池构成的等效电源的电动势和内阻，此情形测得

的电动势和内阻将明显小于可乐电池的实际电动势和实际内阻，故测量误差太大；若选乙图方案，相当于

测量电流表和可乐电池构成的等效电源的电动势和内阻，此情形测得的电动势和可乐电池实际电动势相

同，测得的内电阻只是略大于可乐电池的内阻，故乙图方案更合理。

[2][3]因乙方案测得的内阻应大于甲方案测得的内阻，故乙方案得到的应为图丁中的图线a,利用图线a

可以得到电动势为纵轴截距，则E=L2V;

内阻为图线a的斜率，可知

1.2

=3076.9Q

390x10-6

（2）[4]根据实验原理连接实物图，如图所示:

（3）[5][6]设可乐电池的电动势和内阻分别为E和r,电流表和电压表内阻分别为尺4和品/。根据图乙方

案，图线a的y轴截距值恰好为可乐电池的电动势：E=1.2V

而图线a的斜率值应为

根据图甲方案，图线6的沙轴截距值应为

Rv

0.8=n-E

r+Rv

而图线b的斜率值应为

0.8=Rv_

-6-

400X10r+Rv

联立可以解得

Rv=6000。，RA=76.9。

[题目可（2023•海南,模拟预测）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V（量程为3V,内阻约3%。）；

电流表力（量程为0.6A,内阻约为0.70Q）；滑动变阻器R（10Q,2A）.为了更准确地测出电源电动势和内阻

设计了如图1所示的电路图。

图2

（1）如图1所示在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P应放在（选填"a”或者

“”）处；

（2）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图2所示的U—/图线，由图可得该电源电动势E=

V,内阻r=Q。

（3）某同学在设计电压表改装时,将一个内阻为60Q,满偏电流为0.5mA的电流表表头改成量程为3V的电

压表，需要（选填“串”或“并”）联一个阻值Q的电阻。

17

【答案】a0.501.0串5940

【解析】如图所示，在闭合开关之前为防止电表过载而滑动变阻器的滑动头P应放在a处;

⑵⑵⑶由

U=E—IT

由U—/图像可得该电源电动势

B=0.50V

内阻为图像的斜率的绝对值，即内阻

0.5001cc

r=ooQ=1-oi2

（3）[4][5]根据题意，将电流表表头改装为电压表需要串联一个电阻，根据

代入数据可得

R=5940。

即串联的电阻阻值5940Qo

题目回（2022•浙江•校联考一模）小宝根据甲图电路测定一节干电池的电动势和内阻，

（1）他用多用电表的直流电压2.5U档粗测干电池的电动势和内阻,红表笔应当连接电源（选填“正

极”或“负极”）；如图乙所示的读数是Vo他还想用欧姆挡直接粗测其内阻,你认为（选填

“可以”或“不可以”）□

（2）小宝为了更精确测出电池电动势和内阻，采用器材如下:待测干电池一节，电压传感器（量程一20U~

+20U），电流传感器（-2A-+2A）,滑动变阻器（0~20。，额定电流1A）,开关及若干导线。

他已在实物连线图丙中接了部分导线,请你帮他补画剩下的两条连线以完成实验目的o

（3）电路连接好后，在闭合电键前，滑动变阻器触头P应置于（填%”或“”）端。

（4）改变接入电路的阻值，采集到多组电流和电压值，得到U-1图像如图丁所示的直线。根据图像，可求

出该电池的电动势E=U（保留三位有效数字），内阻r=。（保留两位有效数字）o

【答案】正极1.48/1.47/1.49不可以见解析a1.501.0

【解析】（1）［1］用多用电表的直流电压2.5V档粗测干电池的电动势和内阻，红表笔应当连接电源正极;

［2］由图乙可知，读数为L48V;

［3］欧姆挡测电阻时，外电路不能有电源，所以不可以用欧姆挡直接粗测干电池的内阻。

（2）［4］完整的实物连线如图所示

（3）［5］为了保证电路安全，电路连接好后，在闭合电键前，滑动变阻器接入电阻应最大，则滑动变阻器触头

P应置于a端。

（4）［6］［7］根据闭合电路欧姆定律

E=U+Ir

可得

U=-Ir+E

可知U-/图像的纵轴截距等于电动势，则有

E=1.50V

U-/图像的斜率绝对值等于内阻，则有

△1.50-1.001g

r-U—=-——--n

M0.50

题目回（2023•陕西•校联考模拟预测）家庭的各种遥控器中都会用到干电池，某同学想测量一节干电池的电

动势和内阻。该同学按图甲所示的电路连接进行实验操作,并利用实验测得的数据在坐标纸上绘制出如图

乙所示的U—/图像。除电池、开关、导线外，可供使用的器材还有：

A.电压表（量程3V）

B.电流表4（量程0.6⑷

C.电流表4（量程3⑷

D.定值电阻凡（阻值0.3Q,额定功率4W）

E.滑动变阻器品（阻值范围0-5Q,额定电流为L4）

F.滑动变阻器用（阻值范围0-200Q,额定电流为2A）

1.60

1.50

甲乙

⑴请画出与图甲对应的电路图

（2）为方便实验调节且能较准确地进行测量，电流表应当选择;滑动变阻器应选用0（选填

器材前的字母序号）

（3）该电池的电动势E=V,内电阻r=。。（结果保留2位小数）

（4）下列关于这个实验叙述正确的是o

A.这种方法得到的电动势测量值比真实值偏大

B.这种方法得到的电动势测量值比真实值偏小

C.由于电压表的分流作用，使实验测量值存在误差，故最好采用内阻更大的电压表

D.由于电流表的分压作用，使实验测量值存在误差,故最好采用内阻更小的电流表

BE1.490.52BC/CB

【解析】（1）[1]根据实物图画出电路图如下

R

（2）[2][3]为了方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用阻值较小的，即选择居。电流表

选B电流的读数会更准确。

（3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律可得

可得

U=-I（R0+r）+E

可知U—/图像的纵轴截距等于干电池的电动势，对照乙图像可知电源电动势为1.49V,U—/图像的斜率

绝对值为

凡+r