2026版高三物理一轮复习第十章 第5讲　实验十二：测量电源的电动势和内阻讲义课件+课时练

简洁实用高效第十章电路及其应用第5讲实验十二：测量电源的电动势和内阻物理内容索引必备知识梳理关键能力提升第一部分第二部分考点一教材原型实验考点二拓展创新实验0102课时作业第三部分必备知识梳理第分部一自主学习·基础回扣实验原理实验操作注意事项1.电路图2．原理：根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，改变滑动变阻器的电阻，测多组U、I值，列方程组计算E、r1.选量程、连线路：按原理图连接电路，注意电压表、电流表的量程和正、负接线柱的连接。2．滑动变阻器滑片移到阻值最大一端。3．测量：闭合开关，改变滑动变阻器阻值，测多组U、I值。4．求解：利用公式法或图像法求E、r1.为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池。2．电流不要过大，应小于0.5A，读数要快。3．要测出不少于6组的(I，U)数据，变化范围要大些实验原理实验操作注意事项误差分析1.读数不准确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I真与I测的差值越大。其U－I图像如图丙所示。结论：E测＜E真，r测＜r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U真与U测的差值越大。其U－I图像如图丁所示。结论：E测＝E真，r测＞r真关键能力提升第分部二互动探究·考点精讲考点一教材原型实验【典例1】

（2024·甘肃卷）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1.5V，内阻约为1.5kΩ）、电流表（量程0.6A）、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RA＝______Ω（结果保留两位有效数字）。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、I、r和RA表示。则干电池电动势E＝U＋____________（用I、r和RA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－I图像。则待测干电池电动势E＝________V（结果保留三位有效数字）、内阻r＝______Ω（结果保留一位小数）。1.0I(r＋RA)1.401.0(2)考虑电压表内阻影响该小组尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是__。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【解析】由于将电压表串联接在电路中，电压表内阻很大，电路中电流太小，故无法完成实验的原因是电流太小无法读数，故选D。D1．（2023·浙江6月选考）在“测量干电池的电动势和内阻”实验中：对点演练(1)部分连线如图甲所示，导线a端应连接到__（选填“A”“B”“C”或“D”）接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图乙所示，其示数为________V。解析：电压表测量的电压应为路端电压，开关应能控制电路，所以导线a端应连接到B处；干电池电动势约为1.5V，电压表选择0～3V量程，分度值为0.1V，题图乙中电压表读数为1.20V。B1.20(2)测得的7组数据已标在如图丙所示U－I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E＝________V和内阻r＝________Ω。（结果均保留两位小数）解析：作出U－I图像如图所示。根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir，可知U－I图像纵轴截距为干电池的电动势，可得E＝1.50V。1.50

1.04

考点二拓展创新实验1．实验器材、数据获取上的创新2.测量电池的电动势和内阻时，有时会遇到实验需要的电表没有给出，或者给出的电表的量程不符合要求，如果电表的内阻已知（或可以看成理想电表），可以利用定值电阻对电表进行改装。【典例2】某研究小组用实验测量水果电池的电动势和内阻，把铜片和锌片相隔约1cm插入一个柠檬中，就可制成一个水果电池，查阅资料后得知该水果电池的电动势约为1V，内阻约为5000Ω。(1)该小组设计了如下两种测量方案，如图甲所示，为减小测量误差，应选用方案__（选填“一”或“二”）。二流表串联组成的等效电源的电动势和内阻，即测量值E2＝E真，r2＝r真＋RA。由题知r真≈5000Ω，则由方案一测得的电动势和内阻误差均较大，由方案二测得的电动势无系统误差，测得的电源内阻误差较小，故选用方案二。100

0.88(ⅲ)若考虑电流表的内阻，则水果电池电动势的测量值____（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。等于2．某探究小组准备用图甲所示电路测量某电源的电动势和内阻，实验室准备的器材如下：待测电源（电动势约2V）；电阻箱R（最大阻值为99.99Ω）；定值电阻R0（阻值为2.0Ω）；定值电阻R1（阻值为4.5kΩ）；电流表G（量程为400μA，内阻Rg＝500Ω）；开关S，导线若干。对点演练(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为__V的电压表。解析：由串联电路的特点可知，U＝Ig(R1＋Rg)＝400×10-6×(4500＋500)V＝2V。(2)闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I。2

2.08（2.07～2.09均可）(5)该实验测得的电动势E测与真实值E真相比，理论上E测__（选填“>”“<”或“＝”）E真。解析：由以上分析可知本实验中电动势测量准确，即电动势的测量值等于电动势的真实值。＝3．某兴趣小组测量一电源的电动势（约3V）和内阻，该小组在实验室找到的器材：电压表（量程0～1V，内阻1kΩ）、电阻箱（量程0～999.9Ω）、定值电阻R1＝1kΩ和R2＝2kΩ、开关和若干导线。具体操作：设计如图甲所示的电路图，连接电路，闭合开关，调节电阻箱，记录多组电阻箱的阻值R和电压表的读数U。(1)电路图中与电压表串联的电阻应是_____（选填“R1”或“R2”）。R2(2)根据实验电路图，用笔画线代替导线，完善图乙的实物电路图。答案：见解析图解析：电路图如图所示。(3)实验得到的数据如下表所示：答案：见解析图(4)根据图丙，电源的电动势E＝________V，电源的内阻r＝________Ω。（结果均保留两位小数）2.733.49(5)某同学发现图丙右上方的点较为稀疏，打算在横坐标为0.3～0.4之间再加测一组数据，应将电阻箱阻值调为______（选填“1.0”“3.0”“5.0”或“7.0”）Ω再次测量。3.0课时作业53第分部三1．（6分）（2024·北京卷）某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表（可视为理想电压表）和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图甲所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图乙所示，可得：该电池的电动势E＝______V，内阻r＝______kΩ。（结果均保留两位有效数字）1.0

3.32．（12分）（2023·湖北卷）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0～3V，内阻很大）；电流表（量程0～0.6A）；电阻箱（阻值0～999.9Ω）；干电池一节、开关一个和导线若干。(1)根据图甲，完成图乙中的实物图连线。答案：见解析图解析：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（结果保留三位有效数字），内阻为__________________________________Ω（结果保留两位有效数字）。1.580.64（0.62～0.66均可）2.5(4)由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值____（选填“偏大”或“偏小”）。偏小3．（15分）（2022·天津卷）实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图甲所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的U－I图像如图乙所示。(1)图甲中的电路图为下图中的__（选填“A”或“B”）。解析：通过观察题图甲中的实物图可知电压表接在电源两端，故电路图为B。B(2)如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图乙得到该电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。4.51.8

(3)实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图乙中重新绘制U－I图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将____，与纵坐标轴交点的数值将____。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）不变变大故新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将不变，与纵坐标轴交点的数值将变大。4．（12分）（2024·辽宁卷）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R0）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。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，按照图甲连接电路，金属夹置于电阻丝的__（选填“A”或“B”）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B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，作出图丙中图线Ⅰ。A④按照图乙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，作出图丙中图线Ⅱ。解析：①为了保护电路，闭合开关前，金属夹置于电阻丝的最大阻值处，由题图可知，应该置于A端。(2)由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势E＝__。5．（15分）一实验小组利用图甲所示的电路测量一电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（小于2Ω）。图中电压表量程为1V，内阻RV＝380.0Ω；定值电阻