2025高考物理专项复习：测定电源的电动势和内阻（含答案）

2025高考物理专项复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

.考情探究，

1.高考真题考点分布

题型考点考查考题统计

实验题测定电源的电动势和内阻2024年北京卷、甘肃卷、辽宁卷

2.命题规律及备考策略

【命题规律】各地高考对测定电源的电动势和内阻这个实验的考查近几年频度较高,考查多在原型实验的所用

原理的基础之上，通过创新实验的方式予以考查。

【备考策略】

L理解和掌握测定电源的电动势和内阻实验原理,并会做出必要的误差分析。

2.能够在原型实验基础上,通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。

【命题预测】重点关注利用创新实验测定电源的电动势和内阻。

脆.考点梳理卜

（一）实验目的

1.测量电源的电动势和内阻。

2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。

（二）实验思路

如图甲或图乙所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组U、/值,利用闭合电路的欧姆定律求E、r

值。

（三）实验器材

电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔和刻度尺。

（四）进行实验

1.按实验电路图连接电路。

2.把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端。

3.闭合开关,调节变阻器,记录几组/、U值,填入表格中。

4.断开开关,拆除电路,整理好器材。

（五）数据处理

方法一:列方程组求解电动势和内阻的大小

⑴产=—生⑵产"一"⑶产"Tr

[U5=E-I5r'[U6=E-I6r

根据以上三组方程分别求出E、T,再取其平均值作为电源的电动势E和内阻发。

方法二:用作图法处理数据,如图所示。

（1）图线与纵轴交点为E;

（2）图线的斜率的绝对值表示发=端。

（六）误差分析

1由于读数不准和电表线性不良引起误差。

2.用图像法求E和r时，由于作图不准确造成误差。

3实验时通电时间过长或电流过大,都会引起E、r变化。

4.若采用图甲电路，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/测的差值

越大。其。一/图像如图丙所示。结论:E测真，「测Vr真。

5.若采用图乙电路，由于电流表的分压作用造成误差，电流值越大，电流表的分压越多，对应的4与5a的差

值越大。其U—/图像如图丁所示。结论:E测=石真，「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/调得过大,每次读完。和/的数据后应立即断开电源，以免干电池的E和r明显变化。

3要测出多组（LU）数据,且变化范围要大些。

4.画U-/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）。但这时图线与横轴交点的横坐标值不再是短路电流,而图线与纵轴交点的纵坐标值仍为电源电动势，图

线斜率的绝对值仍为内阻。

考点精讲|

考点一教材原型实验

典例引领

1.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4：量程0-0.64,内阻约为0.2Q

C.电流表4：量程0〜0.6A,内阻为0.1QD.电压表弘：量程0~3『,内阻未知

E.电压表%:量程0-L5U,内阻未知F.滑动变阻器3：0-10。，2A

G.滑动变阻器显：0-100Q,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，为消除上述系统误差,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：电流表,电压表，滑动变阻器选o（填写

器材前的序号字母）

（2）实验电路图应选择下图中的（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—/图像。由此可知，干电池的电动势

E=V,内电阻r=Q。（结果保留一位小数）

即町检测

2.用如图所示电路测量电源的电动势和内阻,实验器材:待测电源（电动势约3V,内阻约2Q），保护电阻

%（阻值10。）和凡（阻值5Q），滑动变阻器A,电流表4电压表V,开关S,导线若干。

实验主要步骤：

⑴将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；

（口逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数/；

（斑）以U为纵坐标，/为横坐标，作U—/图线（U、/用国际单位）；

（历）求出U—/图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。

回答下列问题：

待测电源

（1）电压表最好选用：电流表最好选用O

A.电压表（0〜3口内阻约15k。）B.电压表（0〜3V,内阻约3地）

C.电流表（0〜200mA，内阻约2。）D.电流表（0〜30mA，内阻约2Q）

⑵选用除a、4、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=r=，代入数值

可得E和r的测量值。

考向2螂处理与误差分析

典例同领

3.实验小组同学利用电流表和电压表测定由一节干电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。

现有开关和导线若干，以及如下器材:

A.电流表4：量程0~0.6人，内阻约为0.125。B.电压表V：量程0〜3V,内阻约为3%。

C.滑动变阻器0〜50。D.滑动变阻器0-500。

（1）为了操作方便，尽量减小实验误差,滑动变阻器应选用（填器材前的字母）。

（2）根据所画图线可得出干电池的电动势后=V,内电阻「=。（结果均保留到小数点

后两位）。

（3）用该电路测得的电源电动势真实值，内阻真实值。（填大于、等于或小于）

即时检测

4.在“电池电动势和内阻的测量”实验中

（1）设计如图1所示的电路,现有图2所示的实验器材和若干导线。图中已将实验器材进行了部分连

接,还应当用一根导线将电压表接线柱h与（填写接线柱对应的字母,下同）接线柱连接,再用

另一根导线将电压表接线柱g与接线柱连接。

（2）电路接线完毕,在保证电路安全的情况下闭合开关,调节滑动变阻器，发现电压表读数一直接近

3V而电流表读数始终为零。已知导线与接线柱均无故障，且故障只有一处。现只改变电压表接线，

再闭合开关、调节变阻器。下列推断不正确的是。

A.电压表接在a、y之间，电压表、电流表读数总为零，表明滑动变阻器短路

B.电压表接在a、b之间，电压表读数总接近3V、电流表读数总为零，表明电流表断路

C.电压表接在c、d之间，电压表、电流表读数总为零，表明开关是完好的

（3）实验由图1正确操作后，根据下图数据，测得电池的电动势E=『，内阻r=。；

1.5

1.3

1.1

0.9

0.7…

00.080.160.240.32

（4）如果连接线接头严重氧化或与接线柱连接不紧就会产生“接触电阻”，若本实验中连接滑动变阻器

和电流表导线接头处有“接触电阻”，则由此产生的影响是：电动势E测量值（选填“偏大”、“偏

小"或‘'不变”）。

考点精讲|

考点二创新实验方案

蜜包1W坎t避曼戴

典例引领

5.在“用。/S（数字化信息系统实验的简称）测电源的电动势和内阻”的实验中

（1）将待测蓄电池滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻（阻值未知）、电键及若干导线连接

成电路如图a所示。图中有一处连线错误，错误的连线是（选填：“人。”、“。戌'或“67”）,应将

该段导线的端改接到端（选填:“4'、"3”、“。”、“。”、“后”、"尸'、"。”、"牙’或"厂）。

（2）实验得到的。一/关系如图b中的直线/所示,则蓄电池的电动势为V,内电阻阻值为

。。（结果均保留两位有效数字）

（3）为了测量定值电阻的阻值,应将图a中AC导线的。端连接到。点，所得到的U—/关系如图（b）

中的直线〃所示，则定值电阻的阻值为Q。（结果保留两位有效数字）

即B骐立

6.某同学利用DTS系统、定值电阻为、电阻箱R等实验器材研究两节干电池的电动势和内阻，实验装置

如图甲所示。首先测量电池的电动势和内阻,实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电

流值I,在计算机上显示出如图乙所示的十-R的关系图线。

Q/W

（1）某次实验电阻箱调节后如图丙所示，则此时电阻箱的读数为。。

⑵若定值电阻为=1.0。,令夕=:，7=凡由图乙中实验图线的拟合方程可得，电池的电动势E=

V,内阻r=。。

（3）根据实验测得的电池的H、/数据，若令y=P[R+R0）,x=R+昂）,则由计算机拟合得出的y-x

图线如图丁所示，则图线最高点A的坐标值应为工=Q,y=W（结果均保留2位有效

数字）。

孑向2M国爵的创薪

典例引领

7.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池，他们利用下列器材测

量这种电池的电动势E和内阻r,测量电路的电路图如图甲所示。

所用器材有：

一个电源E（电动势约IV、内阻约球。，由盛有橙汁的玻璃器皿、铜片和锌片组成）；

一只微安表G（内阻为Ra=100Q,量程为0~300"人）；

一个电阻箱R（阻值为0〜9999。）；

一个开关S,导线若于。

（1）连接电路后,通过多次测量得到电阻箱R和电流表I的各组数据，利用数据作出本-R图线如图

乙实线所示；

（2）根据李-A图线可得E=V,r=也（结果均保留2位有效数字）；

7

（3）若将电路图中的微安表G当成理想电表，得到的电源内阻为〃，由此产生的误差为U二二x

r

100%=%（结果保留2位有效数字）；

（4）将该橙汁电池静置一段时间后,再次测量获得数据画出"-R图线如图乙中虚线所示，可知该电

池的内阻（填"增大""减小"或"不变"）o

即町性测

8.某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到的实验器材如

下：

A.待测电池组；B.电压表（量程0〜3忆内阻约3RQ）;

C.电阻箱出阻值范围0~999.9Q）;D.开关、导线若干。

图甲图乙

实验步骤如下：

①将电池组与其余实验器材按图甲所示电路连接；

②调节电阻箱阻值，闭合开关,待示数稳定后，记录电阻箱的阻值R和电压表的数值U后立即断开开

关；

③改变电阻箱的阻值，重复实验，计算出相应的.［和《,，绘制出］关系图线如图中的直线

ILUUK

所示。请回答下列问题：

⑴步骤②中立即断开开关最可能的原因是（填序号）；

A.防止烧坏电阻箱B.防止烧坏电压表

C.防止长时间通电，电池内阻和电动势发生明显变化

⑵根据闭合电路欧姆定律,可以得到上与［的关系表达式为白=（用E、r和R表示）；

（3）根据实验数据绘制的图线由图像得出电池组的电动势E=V、内电阻r=Q。（结

果保留两位有效数字）

（4）本实验系统误差产生的原因是（选填”电压表分压”“电压表分流”或“电阻箱分压”），内阻

「测量值比真实值（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。

好题冲关

，基础（_过__关___________

9.某同学利用如图甲所示的电路测量一节干电池的电动势E和内阻度,选用的器材如下:

甲

A.毫安表mA（量程为10mA,内阻为59。）B.电压表『（量程为3Vz，内阻很大）

C.电阻箱用（0-999.9Q）D.滑动变阻器凡（0〜50Q）

E.干电池一节、开关一个和导线若干

（1）根据图甲，在图乙上用笔画线代替导线完成实物图连线。

（2）正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图丙所示，其示数为

丙

（3）由于毫安表mA的量程太小，因此实验前需要将其改装成量程为0.6A的电流表，图甲中电阻箱R

应调整为。。

（4）改变滑动变阻器滑片的位置,记录两电表的示数，电压表的示数为。，改装后电流表的示数为Io

根据记录数据作出的U-1图像如图丁所示,则干电池的电动势为V（保留三位有效数字）、内

阻为Q（保留两位有效数字）。

10.提供有下列器材，用于测量电源的电动势和内阻：

①待测电源（电动势小于3『）

②电压表（量程3V,内阻约3地）

③电阻箱R（O〜999.9Q）

④定值电阻凡=4Q

⑤开关

⑥导线若干

甲、乙两同学分别设计了如图a和图b所示的电路。

（1）某次实验中电阻箱的情况如图所示，则其接入电路的电阻为Q;

⑵若图a和图b电阻箱接入电路的电阻均为（1）中所读的阻值，电压表的示数分别为6和2,则它们

的大小关系aa（选填或“v”）；

（3）两同学分别根据电阻箱和电压表的读数R和。，通过建立合适的坐标系，通过图像处理数据得出

了电动势和内阻的值。某同学根据图a实验测得的电压表的示数U和电阻箱的读数R,作出了如图

所示图线，则所测得的电动势4=，内阻n=0（结果均保留2位有效数字）。由于电

压表的内阻不是无穷大，该同学所测得的电动势（选填“>"、"=”或“<”）真实值。

11.为测量干电池的电动势E（约为1.5。V）和内阻"约为1。Q）,某同学将两节相同的干电池串联后设

计了如图甲、乙所示的实验电路图。已知电流表的内阻约为1。Q,电压表的内阻约为3。%。,滑动

变阻器最大电阻为20。。。

（1）按照图甲所示的电路图，将图丙中的实物连线补充完整

⑵闭合开关S前，图丙中的滑动变阻器的滑片P应移至最o（填“左”或“右”）端。

（3）闭合开关S后，移动滑片P改变滑动变阻器接入的阻值，记录下多组电压表示数U和对应的电流

表示数/,将实验记录的数据在坐标系内描点并作出图像。

（4）在图丙中通过改变导线的接线位置，完成了如图乙所示电路图的实物连接,重复步骤（2）（3）o将

实验记录的数据在同一坐标系内描点并作出对应的U-I图像,如图丁所示，图丁中5、5、人、人均已

知。

（5）利用图丁中提供的信息可知，每节干电池的电动势E的准确值为，每节干电池的内阻度的

准确值为O

12.为了测定某电池的电动势（约为10V）和内阻（小于5Q）,一个量程为5V的电压表与电阻箱串联，将其

量程扩大为15V,然后用伏安法测电池的电动势和内阻，电压表的内阻远大于滑动变阻器的最大电

阻，该实验的操作过程如下：

（1）扩大电压表的量程，实验电路如图甲所示。

①把滑动变阻器的滑片移至（填%”或*”）端，把电阻箱的阻值调到零，闭合开关。

②移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为4.8V,保持滑动变阻器滑片的位置不变,把电阻箱的阻

值调到适当值，使电压表的示数为V,若此时电阻箱的示数为风,则改装后电压表的内阻为

（结果用RQ表示）。

（2）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变）测电池电动势E和内阻r,实验电路如图乙所示，记

录多组电压表的示数U和电流表的示数/,并作出U—/图线如图丙所示，可知电池的电动势为

V,内阻为

能力提升|

13.比亚迪“秦”电池采用的是比亚迪刀片电池技术。现将其中一块电芯拆解出来，测量其•电动势•E和内•

阻r。实验小组设计了如图甲、乙所示的实验电路图，所用器材如图丙所示。已知电流表的内阻约为

1Q,电压表的内阻约为弘Q,滑动变阻器最大电阻20Q、额定电流L4,定值电阻凡=20

⑴按照图甲所示的电路图，将图丙中的实物连线补充完整；

（2）闭合开关S前,将滑动变阻器的滑片P移至最左端；

（3）闭合开关S后,移动滑片P改变滑动变阻器的接入阻值,记录下几组电压表示数。和对应的电流

表示数1,将实验记录的数据在坐标系内描点作出U-1图像；

（4）在图丙中改变导线接线位置，完成图乙电路图的实物连接，重复步骤（2）、（3）,将实验记录的数据

在同一坐标系内描点作出U—/图像，如图丁所示为两条倾斜直线，图丁中标记为I的图线应是采用

实验电路（填“甲”或"乙”）测量得到的；

T

（5）利用图丁图像提供的信息可知,该电源电动势E的准确值为，该电源内阻T的准确值为

（G、氏小小品均已知）

14.某实验小组的同学利用实验室提供的实验器材，进行测量电池组电动势和内阻实验。可用器材如下：

A.电池组（电动势约为3口内阻约为IQ）B.表头A（量程0〜200/M,内阻&=198。）

C.电阻箱用（阻值调节范围0~99.9。）D.电阻箱七（阻值调节范围0~999.9。）

E.开关1个、导线若干

（1）该小组同学设计的实验电路分别如图（a）中的甲、乙所示，结合器材规格可知，电路图（填

“甲”或“乙”）较合适，且在实验过程中应将电阻箱（填或“4”）的阻值调为。，使

改装后电表的量程为表头初始量程的100倍来完成实验。

（2）结合所选电路图，在图⑹中用笔画线代替导线将实物图连接完整。

（3）连接电路后,通过改变另一电阻箱接入回路的阻值R,记录多组电表示数1和H的值，作出的关系

图像如图（c）所示，则电池组的电动势E=V,内阻r=。。（结果均保留2位小数）

（4）不考虑实验操作和读数带来的误差，电池组电动势的测量值真实值，内阻的测量值

真实值。（均填“大于”“小于”或“等于”）

15.某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻,实验步骤如下：

①闭合开关S,调节滑动变阻器扇、R2接入电路的阻值，使通过电流计G（零刻度在中央位置）的电流

为零；

②记录电流表4、4的示数，记为小心记录电压表弘、%的示数，记为5、5；

③重复①、②步骤获得多组数据；

④把每次测量的电压表的示数之和作为路端电压U,电流表的示数之和作为通过电源的电流/，作出

u随/变化的关系图像如图乙所示。

丙

（1）根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线在图丙中将实物图补充完整。

（2）若某次调节滑动变阻器用接入电路的阻值后，发现电流计G中有自下而上的电流,为使电流计G

中的电流为零，在保持滑动变阻器用接入电路的阻值不变的情况下，应（填“增大”或“减小”）

滑动变阻器用接入电路的阻值。

（3）由图乙可知，电源的电动势为，内阻为o（用表示）

（4）下列关于电表内阻对该实验测量结果影响的说法正确的是（）（填正确答案标号）

A.由于电表内阻的影响,使电源内阻的测量值大于真实值

B.由于电表内阻的影响，使电源电动势的测量值小于真实值

C.电表的内阻对电源电动势和内阻的测量结果均无影响

16.将铜片和锌片插入苹果中制成一个“水果电池”，利用下列所给器材测量该“水果电池”的电动势E和

内阻r。

电流表4（量程0.6A,内阻约0.5。）

电流表4（量程20mA,内阻约10。）

电压表H（量程3U,内阻约MQ）

电压表区（量程15V,内阻约4kQ）

滑动变阻器居（0~10。）

滑动变阻器用（0~1000。）

待测''水果电池”（电动势E约为4U,内阻r约为200。）

开关S,导线若干

（1）为尽量减小实验的误差，实验中电流表选择；电压表选择；滑动变阻器选。

（填写字母代号。）

（2）甲、乙两个实验电路中最合理的电路为（选填“甲”或“乙”）。

（3）甲同学根据实验数据画出U—/图线，如图所示。由图线可得“水果电池”的电动势E=

『，内阻r=。。（计算结果保留3位有效数字）

（4）乙同学利用图像对所选最佳实验电路进行误差分析。在如图中实线是根据实验数据描点作图得

到的U—/图像;虚线是没有电表内阻影响的理想情况下该电源的路端电压U随电流/变化的U—1

图像。则与该实验对应的分析图像是（）

O

A.IB.O

uu

真题感知

17.（2024年甘肃卷高考真题）精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电

压表（量程1.5口内阻约为1.5k。）、电流表（量程0.64）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小

组开展了以下实验。

（1）考虑电流表内阻影响

①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻E,=Q

（保留2位有效数字）。

②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分

别用U、/、r■和用表示。则干电池电动势E=U+（用/、「和&表示）。

③调节滑动变阻器测得多组电表读数,作出图4所示的U-/图像。则待测干电池电动势E=

V（保留3位有效数字）、内阻r=Q（保留1位小数）o

（2）考虑电压表内阻影响

该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是（单选，填正确

答案标号）。

电池图5

A.电路设计会损坏仪器B.滑动变阻器接法错误

C.电压太大无法读数D.电流太小无法读数

18.（2024年辽宁卷高考真题）某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻

丝、定值电阻（阻值为国）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若下。他们设计了如图所示的实验电路原理

图。

（1）实验步骤如下：

①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路,金属夹置于电阻丝的。（填“4’或）端；

②闭合开关S,快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U,断开开关S,记录金属夹与8端的距

离L；

③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值,作出图（c）中图线I;

④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②,再根据记录的若干组U、L的值,作出图（c）中图

图（c）

（2）由图线得出纵轴截距为b,则待测电池的电动势E=o

（3）由图线求得I、11的斜率分别为岛、的，若与=",则待测电池的内阻度=（用"和七表

自------

示）。•••

测定电源的电动势和内阻

腌.考情探究•

1.高考真题考点分布

题型考点考查考题统计

实验题测定电源的电动势和内阻2024年北京卷、甘肃卷、辽宁卷

2.命题规律及备考策略

【命题规律】各地高考对测定电源的电动势和内阻这个实验的考查近几年频度较高，考查多在原型实验的所用

原理的基础之上，通过创新实验的方式予以考查。

【备考策略】

1.理解和掌握测定电源的电动势和内阻实验原理,并会做出必要的误差分析。

2.能够在原型实验基础上,通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。

【命题SOW重点关注利用创新实验测定电源的电动势和内阻。

瞧.考点梳理卜

（一）实验目的

1.测量电源的电动势和内阻。

2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。

（二）实验思路

如图甲或图乙所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组U、/值,利用闭合电路的欧姆定律求E、r

值。

（三）实验器材

电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔和刻度尺。

（四）进行实验

1.按实验电路图连接电路。

2.把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端。

3.闭合开关,调节变阻器,记录几组/、U值,填入表格中。

4.断开开关,拆除电路,整理好器材。

（五）数据处理

方法一:列方程组求解电动势和内阻的大小

⑴产=—生⑵产"一"⑶产"Tr

[U5=E-I5r'[U6=E-I6r

根据以上三组方程分别求出E、T,再取其平均值作为电源的电动势E和内阻发。

方法二:用作图法处理数据,如图所示。

（1）图线与纵轴交点为E;

（2）图线的斜率的绝对值表示发=端。

（六）误差分析

1由于读数不准和电表线性不良引起误差。

2.用图像法求E和r时，由于作图不准确造成误差。

3实验时通电时间过长或电流过大,都会引起E、r变化。

4.若采用图甲电路，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/测的差值

越大。其。一/图像如图丙所示。结论:E测真，「测Vr真。

5.若采用图乙电路，由于电流表的分压作用造成误差，电流值越大，电流表的分压越多，对应的4与5a的差

值越大。其U—/图像如图丁所示。结论:E测=石真，「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/调得过大,每次读完。和/的数据后应立即断开电源，以免干电池的E和r明显变化。

3要测出多组（LU）数据,且变化范围要大些。

4.画U-/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）。但这时图线与横轴交点的横坐标值不再是短路电流,而图线与纵轴交点的纵坐标值仍为电源电动势，图

线斜率的绝对值仍为内阻。

考点精讲|

考点一教材原型实验

典例引领

1.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4：量程0-0.64,内阻约为0.2Q

C.电流表4：量程0〜0.6A,内阻为0.1QD.电压表弘：量程0~3『,内阻未知

E.电压表%:量程0-L5U,内阻未知F.滑动变阻器3：0-10。，2A

G.滑动变阻器显：0-100Q,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，为消除上述系统误差,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：电流表,电压表，滑动变阻器选o（填写

器材前的序号字母）

（2）实验电路图应选择下图中的（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—/图像。由此可知，干电池的电动势

E=V,内电阻r=Q。（结果保留一位小数）

【答案】（1）CDF⑵乙⑶1.50.9

【详解】用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，在现有器材的条件下，为消除上述系统误差，尽可

能准确地测量电池的电动势和内阻，电流表4的内阻为已知，因此实验电路图应选择图中的乙，因此电流

表应选内阻为已知的电流表，应选电流表4：量程0~0.6人，内阻为0.1Q;即选C。

[2]电压表应选电压表n:量程0~3V,内阻未知；即选。。

[3]为调节方便灵活，滑动变阻器应选总电阻值较小滑动变阻器Ri：0~10Q,24,即选

（2）电流表选内阻为已知的42,因此实验电路图应选择图中的乙，电流表4的电阻可等效到电源内阻中，

可减小实验误差。

（3）[1]根据闭合电路欧姆定律可得E=0+/（_%+7）整理可得"=石一/（尺4+r）可知U—/图像的纵轴

截

距E=1.5V

[2]U-/图像的斜率大小=&Q=1Q,R=0」Q可得「=0.9。

0.5

即町检测

2.用如图所示电路测量电源的电动势和内阻,实验器材:待测电源（电动势约3V,内阻约2Q），保护电阻

品（阻值10Q）和凡（阻值5Q）,滑动变阻器R,电流表电压表V,开关S,导线若干。

实验主要步骤：

⑴将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；

（洲逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数/；

（m）以U为纵坐标，I为横坐标，作U—/图线（U、/用国际单位）；

（历）求出U—/图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。

回答下列问题：

待测电源

（1）电压表最好选用：电流表最好选用O

A.电压表（0~3口内阻约15kQ）B.电压表（0〜3V,内阻约就。）

C.电流表（0~200mA,内阻约2Q）D.电流表（0~30mA，内阻约2。）

⑵选用除a、4、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=,r=，代入数值

可得E和r的测量值。

【答案】（1）A。⑵kak-R2

【详解】（1）[1]由于待测电源的电动势约3V,为了减小电压表分流的影响，电压表最好选用内阻较大的人。

[2]由于保护电阻&（阻值10。）和五2（阻值5Q），则最大电流大约为4ax=°后七200mA所以电流表最

此+也

好选用Co

⑵[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得｛7=£—/（凡+度）由于U—/图线斜率的绝对值k和在横轴上的截

距a;则有k—R2+r,0—E—a（反+r）解得E—ka,r—k—R2

鹦现婀

3.实验小组同学利用电流表和电压表测定由一节干电池的电动势和内阻，实验电路如图甲所示。

甲乙

现有开关和导线若干，以及如下器材：

A.电流表4量程0〜0.64内阻约为0.125QB.电压表V：量程0〜3U,内阻约为3%。

C.滑动变阻器0〜50QD.滑动变阻器。〜500Q

（1）为了操作方便，尽量减小实验误差,滑动变阻器应选用（填器材前的字母）O

（2）根据所画图线可得出干电池的电动势七=V,内电阻「=。（结果均保留到小数点

后两位）。

（3）用该电路测得的电源电动势真实值，内阻真实值。（填大于、等于或小于）

【答案】⑴。⑵1.501.04⑶小于小于

【详解】⑴本题测量的是电源电动势，内阻比较小，为了使电流表有明显偏转调节方便，减小实验误差，所

以选择电阻值较小的滑动变阻器。。

（2）[1][2]U-/图像与纵轴交点代表干电池的电动势E=1.50V图像的斜率的绝对值代表了电源的内阻1

=岑=14小="

（3）[1][2]本接法中采用相对电源的电流表外接法，因为电压表的分流作用，使电流表测量结果偏小，可知

实际图像（虚线所示）和测量图像应如图所示；由图可知，用该电路测得的电源电动势小于真实值，内阻小

于真实值。

即时啊

4.在“电池电动势和内阻的测量”实验中

图2

（1）设计如图1所示的电路,现有图2所示的实验器材和若干导线。图中已将实验器材进行了部分连

接,还应当用一根导线将电压表接线柱h与（填写接线柱对应的字母,下同）接线柱连接,再用

另一根导线将电压表接线柱9与接线柱连接。

（2）电路接线完毕,在保证电路安全的情况下闭合开关,调节滑动变阻器，发现电压表读数一直接近

3V而电流表读数始终为零。已知导线与接线柱均无故障，且故障只有一处。现只改变电压表接线,

再闭合开关、调节变阻器。下列推断不正确的是o

A.电压表接在a、/之间，电压表、电流表读数总为零,表明滑动变阻器短路

B.电压表接在a、b之间，电压表读数总接近3V、电流表读数总为零，表明电流表断路

C.电压表接在c、d之间，电压表、电流表读数总为零，表明开关是完好的

（3）实验由图1正确操作后,根据下图数据，测得电池的电动势E=『，内阻r=Q；

（4）如果连接线接头严重氧化或与接线柱连接不紧就会产生“接触电阻”，若本实验中连接滑动变阻器

和电流表导线接头处有“接触电阻”，则由此产生的影响是：电动势E测量值（选填“偏大”、“偏

小"或“不变”）。

【答案】⑴b/c/加（2）43）1.442.47⑷不变

【详解】［2］由图结合电流的流向可知，由于儿、羽是分别同一根导线的两端；故可知还应当用一根

导线将电压表接线柱后与6或c连接，而再用另一根导线将电压表接线柱g与/或p连接；

（2）原电路中电压表示数为3V电流表示数为零说明电压表测量电源电压，即开关和电源完好，电流表示数

为零说明电流表或者电阻器断路。

A.电压表接在a、/之间，由图可知，测量的是滑动变阻器端电压，若电压表、电流表读数总为零表明电路

没有接通，有可能为电键处断路,故A错误；

B.电压表接在a、b之间，测量的电流表端电压，若电压表读数总接近3匕说明电压表与电源连接良好、而

电流表读数总为零，则由故障分析可知为电流表断路，故B正确；

C.电压表接在c、d之间，电压表、电流表读数总为零，开关两端电压为零，说明开关连接是完好的，故。正

确。选不正确的，故选

（3）［1］［2］由闭合电路欧姆定律可得—由图像的斜率及截距含义可得电源的电动势为E=

L44V电源的内阻为丁=笔=E^”Q%2.47Q

（4）电压表所测电压值包含了接触电阻的电压，因此对电动势和内阻的测量值都不影响，故电动势E测量

值不变。

考点精讲|

考点二创新实疆方案

典例引领

5.在“用。/S（数字化信息系统实验的简称）测电源的电动势和内阻”的实验中

（1）将待测蓄电池滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻（阻值未知）、电键及若干导线连接

成电路如图a所示。图中有一处连线错误,错误的连线是（选填:"/C”、“0E”或“G/”），应将

该段导线的端改接到端（选填："A"、"B”、"C”、"D”、"E”、"F”、"C”、"H”或"I”）。

图a

⑵实验得到的UT关系如图b中的直线/所示,则蓄电池的电动势为忆内电阻阻值为

（结果均保留两位有效数字）

（3）为了测量定值电阻的阻值,应将图a中AC导线的。端连接到。点，所得到的U—1关系如图（6）

中的直线〃所示，则定值电阻的阻值为。。（结果保留两位有效数字）

【答案】（1）DEEF（2）3.82.0（3）3.0或2.9

【详解】[2][3]闭合开关时，滑动变阻器的滑片应位于最大阻值处，故应将导线DE的E端改接在F

端

（2）[1][2]根据U—/图像的意义可知，电源的电动势为纵截距，即E=3.8V其斜率为内阻的大小，即「=

（3）此时可以把电源的内阻和定值电阻作为总内阻来处理，即有R+r=强二=3f二0「=5.0。解得R

AT0.56

=3.0。。

即町性测

6.某同学利用S系统、定值电阻为、电阻箱R等实验器材研究两节干电池的电动势和内阻,实验装置

如图甲所示。首先测量电池的电动势和内阻,实验时多次改变R的阻值，用电流传感器测得对应的电

流值I,在计算机上显示出如图乙所示的十一五的关系图线。

甲乙丙

⑴某次实验电阻箱调节后如图丙所示，则此时电阻箱的读数为。。

⑵若定值电阻凡=1.0。,令片十，①=凡由图乙中实验图线的拟合方程可得，电池的电动势后=

V,内阻r=。。

（3）根据实验测得的电池的R、/数据，若令夕=I\R+凡），c=R+%，则由计算机拟合得出的y-x

图线如图丁所示,则图线最高点A的坐标值应为x=Q,y=W（结果均保留2位有效

数字）。

【答案】⑴12.0⑵1.332.0（3）2.00.22

【详解】（1）由电阻箱的读数规则可知，此时电阻箱的读数为7?=0x100Q+1x10Q+2x1£}+0x0.1Q=

12.0。

（2）［1］由闭合电路欧姆定律有/=T、n整理则有;=士R+结合题中图线的解析式，有

V-\-RQ+RIEE

0.75UT=4■解得

乜3

［2］由2.25由7=丁甘"解得==2.0。

E

（3）［1］［2］分析题图中电路可知，外电路的用电器为电阻R和用,结合题意可知，题图的沙轴为电池的输出

27^2

功率，题图的c轴为外电路的电阻。对电池有P=0R=E——结合题图有9=^一与——由之

（R外一厂）2

+47三+分

R外

前的分析可知E=^V,r=2.0Q题图中A点为y最大值，由上述公式可知，当c=r时，即外电路电阻等

O

于电池内阻时，取得最大值，所以c=2.0Q,y^Q.22W

蜜电2甦黑赌的剑微

典峋领

7.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池，他们利用下列器材测

量这种电池的电动势E和内阻r,测量电路的电路图如图甲所示。

所用器材有:

一个电源E（电动势约IV、内阻约MQ,由盛有橙汁的玻璃器皿、铜片和锌片组成）;

一只微安表G（内阻为尺4=100Q,量程为0~300//A）；

一个电阻箱R（阻值为0〜9999。）；

一个开关S,导线若于。

（1）连接电路后,通过多次测量得到电阻箱R和电流表1的各组数据，利用数据作出十-R图线如图

乙实线所示;

j(A1)

12000

10000

8000

6000

4000

2000

012345678910R/k£1

乙

⑵根据十—R图线可得七=V,r=卜。（结果均保留2位有效数字）;

（3）若将电路图中的微安表G当成理想电表，得到的电源内阻为穴，由此产生的误差为三二x

100%=%（结果保留2位有效数字）；

（4）将该橙汁电池静置一段时间后,再次测量获得数据画出十-A图线如图乙中虚线所示，可知该电

池的内阻（填"增大""减小"或"不变"）o

【答案】0.931.010%增大

【详解】⑵⑴［2］根据闭合电路欧姆定律有/=用贵工/解得十=卷出+与工结合图像有卷=

12000-1200”A,，=12004-1解得£=0.93V,r=1.0fcQ

10X103E

（3）［3］若将电路图中的电流表当成理想电表，得到的电源内阻为贝比+7则有丈二匚X100%=