2025北京高二（上）期末物理汇编：电源电动势和内阻的测量

2025北京高二（上）期末物理汇编

电源电动势和内阻的测量

一、单选题

1.（2025北京朝阳高二上期末）某同学在测量电源电动势和内阻时，按如图所示的甲、乙两种电路分别连

接实验器材，测量记录实验数据，并根据所测实验数据在丙图中作出两条图线。与方。实验各环节均

正确。下列说法正确的是（）

A.根据甲电路实验数据作出的是。图线

B.由。图线可得出电源电动势的测量值为L5V,内阻的测量值为3.0。

C.采用甲电路测量的电源电动势更准确些，采用乙电路测量的电源内阻更准确些

D.b图线对应的实验误差主要是由于电压表的分流引起的

二、实验题

2.（2025北京海淀高二上期末）实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务，被测电

池的电动势约为L5V,内阻约为1Q。。某小组计划利用图示的电路进行测量，已知实验室除待测电池、

开关、导线外，还有下列器材可供选用：

电流表A-量程0〜0.6A,内阻约0.125。

电流表A?：量程0~3A,内阻约0.025。

电压表V：量程。〜3V,内阻约3kQ

滑动变阻器R：0-20Q,额定电流2A

（1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用—（填写仪器的字母代号）。

（2）请根据所示电路图，在如图中完成实物的连接o

UN

（3）上图是该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的图

线，请据此图线判断被测干电池的电动势石=—V,内阻『=—（结果保留到个黎京后两位）

（4）若仅考虑电表内阻的影响，上图中描绘的点迹与“电池两端电压的真实值”和“流过电池的电流真实值”所

对应点迹存在一定的偏差，请根据实验中该同学测得的数据，以及电表的参数估算这一偏差的数量级约为

A.IO-2AB.IO-4A

C.IO-2VD.IO-4V

3.（2025北京顺义高二上期末）利用电流表和电压表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。实验电路如图所示；

（1）现有电压表（0~3V）、开关和导线若干，以及以下器材：

电流表Ai：量程0~0.6A,内阻约0.125。

电流表A2：量程0~3A,内阻约0.025。

滑动变阻器R/：0-20Q,额定电流2A

滑动变阻器&：0-1000Q,额定电流1A

实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用;（选填相应器材前的字母）

（2）某位同学根据记录的数据，做出如图所示的图线，根据所画图线可得，电动势E=。（结果保留

三位有效数字），内电阻h。（结果保留两位有效数字）

(3)这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.实验测出的电动势小于真实值

D.实验测出的内阻大于真实值

(4)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化。图的各

示意图中正确反映P-U关系的是o

4.(2025北京昌平高二上期末)在“测量电源的电动势和内阻”实验中：

(1)甲同学利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻，实验电路图如图1所示。他根据记录的数

据作出的U-/图像如图2所示。

①通过图像可求出电池的电动势E=V,内阻厂=。。(保留小数点后2位)

②若忽略偶然误差，利用该电路测得的电动势和真实值相比(选填“偏小”“偏大”或“相等”)，实验误

差主要来自(选填“电压表的分流作用”或“电流表的分压作用”)。

(2)乙同学利用电压表和电阻丝测量电源的电动势。将电阻丝拉直固定，按照图3连接电路，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B端的距离L,多次重复步

骤，根据记录的数据作出图像如图4所示。由图线得出纵轴截距为6,电源的电动势E=0

5.(2025北京丰台高二上期末)小红同学利用图1所示的电路测量电源的电动势和内阻。

(1)图2是实验器材实物图，图中已连接了部分导线，请根据图1的电路图，用笔画线代替导线补充完成图

中实物间的连线o

(2)实验过程中，小红同学移动滑动变阻器的滑片分别处于不同的位置，并依次记录了电流表和电压表的测

量数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在如图3所示的坐标纸上，请你标出余下一组数据的对应

点，并画出图像O

次数123456

U/V1.401.331.241.201.181.09

I/A0.080.140.240.280.340.40

(3)根据图像可计算出电源的电动势E=V(保留三位有效数字)，内阻厂=Q(保留两位有效数

字)。

(4)如图4所示，小丰同学将量程合适的电压表连接在待测电源两端，闭合开关后，他认为电压表的示数即

为电源电动势的大小。小丰同学的方法是否正确，请推导说明：0(分析时需要的物理量可自行设

定)

6.(2025北京石景山高二上期末)某实验小组府电阻箱和电压表按图1所示电路测定一个水果电池的电动

(1)在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请作出U-/图像。

(2)根据作出的U-/图像得出该电池电动势£=V,内阻片Qo(结果保留两位有效数字)

(3)若只考虑电压表内阻的影响，图1中，通过电源的电流为力，通过电阻箱的电流为上，图3中实线表示

。与刀的关系，虚线表示U与12的关系，则图3中所示图像可能正确的是o

7.(2025北京东城高二上期末)实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务，被测电

池的电动势约为L5V,内阻约为1.0Q。

(1)某小组同学计划利用图甲所示的电路进行实验，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还提供下列器

材：

电流表A：量程0~0.6A,内阻约0.125。

电压表V：量程0~3V,内阻约3kQ

①如图乙是该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U-/图

线，请据此图线判断：被测干电池的电动势E=V,内阻厂=（结果保留到小数点后两位）

②若考虑到电表内阻的影响，分析并判断该组同学测得的电动势E和内电阻厂其测量值与真实值的大小关

系。（）

（2）另一小组同学在实验过程中发现电压表出了故障，因此设计用一个电流表和一个电阻箱进行实验，实验

电路如图丙所示。他们发现用这种方法进行实验误差较大，因此尝试利用图像进行误差分析。该组同学以

电流表示数/为横坐标，以电流表示数/与电阻箱示数R的乘积U为纵坐标作出U-/图像，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，对应图丙电路设计的

8.（2025北京通州高二上期末）某学生小组设计实验测量1节干电池的电动势和内阻。用到的实验仪器有

电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线等。

⑴为了更准确地测出干电池的电动势和内阻，实验电路应该选择图中的（选填“甲”或"乙”）。

（2）开始实验之前，滑动变阻器的滑片应置于端（选填“左”或“右”）。

（3）该学生小组按（1）中所选电路多次测量并记录对应的电流表示数/和电压表示数U,下图中实线所示

为利用这些数据画出的"-/图线，虚线表示路端电压与通过电源的电流之间的关系图像，下图中关系正确

（4）该学生小组尝试只用电流表和电阻箱测量水果电池的电动势和内阻，设计如图所示电路。调节电阻箱的

阻值，记录多组电流I和电阻R读数，以:为纵坐标，R为横坐标画出的:-R图像加图所示，则电源电动

势后=V,内阻4kQ„（结果均保留2位有效数字）

9.（2025北京101中高二上期末）实验小组要测定一节干电池的电动势E和内阻r（E约为1.5V,，小于

甲

（1）实验小组的同学找到的器材如下:

A.干电池1节；

B.滑动变阻器（0~10。）；

C.滑动变阻器（0~3000）；

D.电压表（0-3V）；

E.电压表（0-15V）；

F.电流表（0-0.6A）；

G.电流表（0~3A）。

则滑动变阻器应选,电流表应选，电压表应选。（填器材前的字母代号）

（2）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的U-/图线，由图可知电源电动势E=

V（结果保留三位有效数字）、内阻r=C（结果保留两位有效数字）。

（3）同学们对本实验的误差进行了分析，下列说法正确的是o

A.实验产生的系统误差，主要是因为电压表的分流作用

B.实验产生的系统误差，主要是因为电流表的分压作用

C.实验测出的电动势小于真实值

D.实验测出的内阻大于真实值

10.（2025北京房山高二上期末）利用如图甲所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内电阻。

（1）现有电压表（0~3V）、开关和导线若干，以及下列器材：

A.电流表（0~0.6A）

B.电流表（0〜3A）

C.滑动变阻器（0〜20。）

D.滑动变阻器（0-100Q）

实验中电流表应选用；滑动变阻器应选用。（选填相应器材前的字母）

（2）实验中，某同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图乙的坐标纸上，请

标出余下一组数据的对应点，并画出U-/图线。（）

组别123456

I/A0.120.210.310.360.490.57

U/V1.381.311.241.141.111.05

UN

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1.000.10.20.30.40.50.6,“c

乙

（3）根据图乙可得出干电池的电动势E=V,内电阻厂=Q（结果保留小数点后两位）。

（4）考虑到实验中使用的电压表和电流表的实际特点，本实验是存在系统误差的。关于该实验的系统误

差，下列分析正确的是

A.电流表的分压作用导致该实验产生系统误差

B.电压表的分流作用导致该实验产生系统误差

C.电流表内阻的大小对系统误差没有影响

D.电压表内阻的大小对系统误差没有影响

（5）在实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U、电源的总功率尸都将随之改变。以下三

幅图中能正确反映PU关系的是

11.（2025北京怀柔高二上期末）（1）利用电流表和电压表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.

应该选择的实验电路是图中的.(选项"甲''或'乙").

甲乙

图1

(2)现有电流表(0-0.6A),开关和导线若干，以及以下器材:

A.电压表(0-15V)B.电压表(0-3V)

C.滑动变阻器(0-50。)D.滑动变阻器(0-500Q)

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).

(3)某同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组

数据的对应点，并画出图线

序号123456

电压U

1.451.401.301.251.201.10

(V)

电流

0.0600.1200.2400.2600.3600.480

/(A)

(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=Q

参考答案

1.D

【详解】ACD.甲电路实验误差是由于电压表分流引起，流经电源的电流比电流表测得的电流大

故电动势和内阻的测量值均小于实际值。乙电路实验误差是由于电流表分压引起

Eig/=E真,rgg=r+RA>P真

电动势的测量值等于实际值，内阻测量值大于真实值。根据甲电路实验数据作出的是6图线，采用乙电路

测量的电源电动势更准确些。因为电压表内阻比电源内阻大的多，电流表内阻和电源内阻相差不多，采用

甲电路测量的电源内阻更准确些，故AC错误，D正确；

B.由“图线可得出电源电动势的测量值为纵轴截距，为L5V,内阻的测量值

故B错误。

故选D。

2.(1)A1

⑶1.480.81/0.82/0.83/0.84/0.85

（4）B

E

【详解】（1）由于被测电池的电动势约为L5V,内阻约为1QQ,流过电流表的最大电流不超过/=——

r+RA

若选电流表A2则最大电流为1.46A,小于量程的一半，误差较大；若选电流表则最大电流为1.33A,由

于滑动变阻器的存在，可以控制电流表中的电流不超量程，所以选择电流表A】。

（2）根据电路图，连接的实物图如图

(3)[1]⑵根据闭合电路欧姆定律有U=E-/r

结合U-/图像，可知纵轴截距为b=E=1.48V

斜率的绝对值为阀=r==0.83Q

0.58

由于读数的误差，答案在0.81-0.85Q均可。

(4)根据电路图可知，电压表测量值等于电源两端电压，而由于电压表的分流作用，电流表的测量值小

于流过电源的电流，存在这误差，有/v=：=5xl0TA

故选B。

3.(1)N4

⑵1.480.80

(3)AC

⑷C

【详解】(1)[1]一节干电池电动势约为L5V,电路中电流较小，电流表应选A1。

⑵为方便实验操作，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择阻值较小的与。

(2)[1]⑵根据闭合电路欧姆定律可知片=。+/厂

AU1.48-1.00

结合电源图像可知E=L48V,电源内阻为rQ=0.80Q

0.60~

(3)AB.由图甲所示电路图可知，相对于电源来说电流表采用外接法，由于电压表分流作用，使所测电

流小于电流的真实值，造成了实验误差，故A正确，B错误；

C.当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，除此之外，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于

真实值，电源的u-1图像如图所示

由图像可知，电源电动势的测量值小于真实值，故C正确;

E

D.电源内阻为

由图像可知，电源内阻测量值小于真实值，故D错误。

故选AC„

F-TJ

(4)由尸=〃，1=---

r

联立解得尸=一,。2+£。

rr

即尸-。图像是一条开口向下的抛物线

故选Co

4.(1)1.500.83偏小电压表的分流作用

(2)|

b

【详解】(1)①[1]⑵根据闭合电路欧姆定律有U=E-"

结合图2有E=1.50V,r=L5-1-0Q«0.83Q

0.6

②[3][4]根据图1可知，电压表测量路端电压，电流表测量的是通过滑动变阻器的电流，若将电压表与电源

等效为一个新电源，测量的应是新电源的电动势与内阻，则有£测=笔^<£真

即利用该电路测得的电动势和真实值相比偏小，实验误差主要来自电压表的分流作用。

(2)令电阻丝单位长度的电阻为凡，根据闭合电路欧姆定律有。二石一当厂

11r1

变形得不二五+瓦工

结合图4有《=》

E

解得E

b

UN

（4）见解析

如图所示

（2）根据描点法，作图时使尽量多的点落在直线上，不能落在直线上的要均匀分布在直线两侧，舍弃个

（3）[1]⑵根据闭合电路的欧姆定律

图像的纵截距表示电动势，电动势为

E=b=L48V

图像的斜率的绝对值

HI1.48-1.00Q=LQQ

0.48-0

结合U-/函数，内阻为

r=1.0Q

（4）设电压表内阻为收，根据欧姆定律，电路中的电流

u

R

根据闭合电路的欧姆定律

E=U+Ir

联立解得

U=--E=上-

Rv+r1+2L

Rv

由此可知，只要当时，可以认为电压表示数近似等于电动势，故小丰同学的方法不正确。

6.（1）见解析

(2)0.78/0.777.5xlO2(7.4xl02~7.6xl02)

⑶A

【详解】（1）根据图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，作出"-/图像如图所示

〃(1(T*A)

（2）根据闭合电路欧姆定律可得

E=U+Ir

可得

U^-Ir+E

可知U-/图像中纵轴截距表示电源电动势，则有

E=0.78VU-/图像的斜率绝对值表示电源的阻，则有

AU

r=I^F=7-5X1°2Q

（3）若只考虑电压表内阻的影响，设电压表的内阻为Rv，则有

7UI_UU

则有

AZ=/.—/,=-^―>0

Ry

当。=0时，AZ=0,则两图线交与横轴的同一点。

故选Ao

7.（1）1.480.83E#<E,r#<r

⑵C

【详解】（1）①[1]⑵根据闭合电路欧姆定律有

U=E-Ir

结合图像有

E«1.48V,r=1-48~1,°°Q~0.83Q

0.58

②[3]将电压表与电源整体等效为一个新电源，如图所示

则电流表A测的是流过新电源的干路电流，电压表V测量的是新电源的路端电压，则有

Rv•rRv

所以有

E测<E,陶<厂

（2）将电流表与电源整体作为一个新电源，实验测量的是新电源的电动势与内阻，由于电流表与电源串

联，可知，电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值大于真实值，则实线图像的斜率的绝对值大于虚线

图像斜率的绝对值，实线比虚线陡峭一些，虚线纵轴截距等于实线纵轴截距，可知，第三个图像满足要

求。

故选C。

8.⑴甲

⑵左

⑶D

（4）0.671.3

【详解】（1）电压表内阻较大，干电池内阻较小，电压表分流影响较小，可知，实验中电路应该选择图中

的甲。

（2）滑动变阻器采用限流式，为了确保安全，闭合开关之前，应将滑动变阻器接入电阻调至最大值，即

开始实验之前，滑动变阻器的滑片应置于左端。

（3）将甲中电压表与电源整体等效为一个新电源，测量的应该是等效电源的电动势与内阻，即

"测=不与石<£，石测图像斜率的绝对值表示内阻，可知，实线的斜率的绝对值小于虚

Rv+rRy

线斜率的绝对值，即虚线比实线陡峭一些，由于电压表分流值为

当路端电压为0,即电路发生短路时，电压表分流值为0,此时的测量值与真实值相等，即实线与虚线在

横轴上交于一点，结合上述，第四个图像满足要求。

故选D。

（4）[1]⑵根据闭合电路欧姆定律有

IR=E-Ir

变形得

EE

结合图像有

1_（5-2）xl03

V-1—=2X103Q/V

E2xl03E

解得

0.67V,

9.BFD1.460.92AC

【详解】（1）[1]根据电路分析可知滑动变阻器采用限流式接法，因为电源的内阻小于1Q,若滑动变阻器

采用大阻值,不方便调节电路，所以选用小阻值B；

[2]滑动变阻器阻值为0〜10。，根据电源电动势和内阻大小，为使电流表指针偏转到中央附近位置，减

小实验误差，电流表选择F；

[3]电源电动势为1.5V,所以电压表选择D；

（2）[4]根据闭合电路欧姆定律有

U=E-Ir

结合图像，纵截距为电源电动势，可得

E=1.46V

[5]图像斜率为内阻

（3）[6]AB.本实验中，电压表测的就是真实的路端电压，由于电压表的分流作用，电流表测量的并不

是真实的干路电流，所以给实验带来系统误差的，主要是电压表的分流作用，故A正确B错误;

CD.分析可知，短路电流的测量值为真实值，由于电压表的分压作用，电流表测量值为零时，电压表测量

值为自身两端的电压，仍小于电源电动势的真实值，电源电动势的真实值要大于图中的纵截距，即U-I图

线与纵轴交点偏小，与横轴交点不变，所以可以得到

E测＜E真，。J（年

故C正确D错误。

故选AC»

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