实验十二　测量电源的电动势和内阻 2026年高考物理第一轮总复习

第八章电路及其应用实验十二测量电源的电动势和内阻[基本要求][数据处理]

2.

图像法（1）图线与纵轴交点为E.

[误差分析]1.

偶然误差（1）由于电表读数不准引起误差.（2）用图像法求E和r时，由于作图不准确造成的误差.（3）测量过程中通电时间过长或电流过大，都会造成E、r变化.（1）若采用甲图，其U－I图像如图乙所示.由于电压表的分流作用造

成误差.

甲

乙①当电压表示数为零时，IV＝0，IA＝I短，短路电流测量值等于真

实值.②E测＜E真.

2.

系统误差（2）若采用丙图，其U－I图像如图丁所示.由于电流表的分压作用造

成误差.①E为真实值.

丙

丁②I短测＜I短真.

[注意事项]1.

可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜

大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池.2.

电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E会明

显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3

A，短时间放

电不宜超过0.5

A.因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每

次读完立即断电.3.

干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很

多.这种情况，在画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个恰当值开始（横坐标I必须从零开始）.此时，

图线与横轴的交点横坐标不再表示短路电流，但是直线斜率的绝对值

仍然表示电池的内阻.4.

测出不少于6组（I，U）数据，且变化范围要大些.画U－I图线

时，要使较多的点落在这条直线上，不在直线上的点要尽量均匀

分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不考虑，以减

小偶然误差.

考向1

对实验原理和误差的考查[典例1]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3

V，内阻约2

Ω），保护电阻R1（阻值10

Ω）和R2（阻值5

Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干.实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关.②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I.

③以U为纵坐标，I为横坐标，作U－I图线（U、I都用国际单位）.④求出U－I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题：（1）电压表最好选用

；电流表最好选用

⁠.A.

电压表（0～3

V，内阻约15

kΩ）B.

电压表（0～3

V，内阻约3

kΩ）C.

电流表（0～200

mA，内阻约2

Ω）D.

电流表（0～30

mA，内阻约2

Ω）

A

C

（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大.两导线

与滑动变阻器接线柱连接情况是

⁠.A.

两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B.

两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C.

一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电

阻丝左端接线柱D.

一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电

阻丝右端接线柱C

解析：（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增

大，说明外电路的电阻变大，滑动变阻器的电阻变大，则两导线与滑

动变阻器接线柱连接情况是一条导线接在滑动变阻器金属杆左端或右

端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，选C.

（3）选用k、a、R1和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.解析：（3）在U－I图像中纵截距等于电源的电动势，则E＝ka；斜

率等于内阻与R2的和，故r＝k－R2.ka

k－R2

1.

偶然误差：主要来源于电表读数及作U－I图像时描点不准确.2.

系统误差：如图，当S2接1时，由于电压表分流使电流表读数

不等于闭合电路总电流；当S2接2时，由于电流表分压使电压表读数

不等于路端电压.考向2

对数据处理和器材选择的考查[典例2]一同学测量某干电池的电动势和内阻.（1）图甲所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）

时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处

⁠

⁠.①开

关未断开；②电阻箱阻值为零解析：（1）在连接电路前，首先要断开开关，电路中串联的电阻箱

或滑动变阻器阻值要调节到最大，所以操作中存在的不足之处是：①

开关未断开；②电阻箱阻值为零.

R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.266.76.05.34.53.8

1.4（1.30～1.44均可）

1.2（1.0～

1.4均可）

答案：答案：

（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一

只量程为0～100

mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱，当电

流表的示数为0.33

A时，电压表的指针位置如图乙所示，则该干电池

的电动势应为

V；内阻应

为

Ω.1.4[结果与（2）问第一个空格一致]

1.0[结果比（2）问第二个空格小0.2]

[解题指导]

本题考查电池电动势和内阻的测量、图像法处理实验数

据、电表读数及其相关的知识点.

考向3实验创新与改进

1.

安阻法`用一个电流表和电阻箱测量，电路如图所示，测量原理为：E＝I1

（R1＋r），E＝I2（R2＋r），由此可求出E和r，此种方法使测得的电

动势无偏差，内阻偏大.若已知电流表A的阻值，则可消除测内阻时

的系统误差.2.

伏阻法

[典例3]

（2023·湖北高考）某实验小组为测量干电池的电动势和内

阻，设计了如图甲所示电路，所用器材如下：电压表（量程0～3

V，内阻很大）；电流表（量程0～0.6

A）；电阻箱（阻值0～999.9

Ω）；干电池一节、开关一个和导线若干.甲

乙

（1）根据图甲完成图乙中的实物图连线.答案：实物图连线如图所示（2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关.逐次改变电阻箱的电阻，记

录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U.

根据记录数据作出

的U－I图像如图丙所示，则干电池的电动势为

V（保留3位有

效数字）、内阻为

Ω（保留2位有效数

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