2027届新高考物理热点精准复习测量电源的电动势和内阻

2027届新高考物理热点精准复习测量电源的电动势和内阻内容索引学习目标核心体系活动方案学习目标1.知道测量电源的电动势和内阻的实验原理，进一步理解闭合电路路端电压随电流变化的关系.2.会根据图像合理外推进行数据处理的方法.3.会分析实验误差．核心体系活动方案活动一分析常规实验(“伏安法”)关于“测量电源的电动势和内阻”实验，下列说法错误的是______.A.实验原理是闭合电路的欧姆定律B.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一节干电池C.干电池在大电流放电时，电动势会明显下降，内阻会明显增大．因此，实验中不要将电流调得过大，读电表要快，每次读完立即断电1D某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究．实验室提供的器材有：干电池一节(电动势约1.5V，内阻小于1Ω)；电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)；电流表A(量程0.6A，内阻约1Ω)；滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)；定值电阻R0(阻值为0.5Ω)；开关一个，导线若干．2(1)根据图甲实验电路图连接图乙实物图．甲

乙【答案】(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如表所示：序号123456U/V1.401.361.351.281.201.07I/A0.100.150.230.250.350.50请根据表中的数据，在图丙的方格纸上作出U－I图线．丙【答案】

(3)根据图线求得电动势E＝_______________________V，内阻r＝

______________________Ω.(结果均保留两位小数)1.47(1.46～1.49)0.31(0.30～0.33)伏安法测电源电动势和内阻1.原理：闭合电路欧姆定律．2.数据处理E纵轴的标度是否不从0开始；内阻是否包含了保护电阻的阻值．用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中，被测电源是两节干电池串联的电池组．可供选择的实验器材如下：A.电流表，量程0～0.6A,0～3A；B.毫安表，量程0～100μA,0～100mA；C.电压表，量程0～3V,0～15V；D.滑动变阻器，0～1000Ω，0.1A；E.滑动变阻器，0～20Ω，2A；F.开关一个、导线若干．(1)为了尽量得到较好效果，电流表应选___，量程应选_________，电压表量程应选___________，滑动变阻器应选______.3A0～0.6A0～3VE(2)如图所示有甲、乙两个可供选择的电路，若电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相差不大，则应选______电路进行实验．实验中误差是由于________表的读数比实际值偏______.甲

乙

甲电流小【解析】(1)一般干电池允许通过的最大电流为0.5A，故电流表应该选A，其量程应该选0～0.6A．两节干电池串联后的电动势为3.0V，故电压表量程应该选0～3V．滑动变阻器的最大阻值只需要比电池组的内阻大几倍即可，故选择E.(2)应该选甲电路，电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相差不大，其分压作用不可忽略，而电压表的内阻相对滑动变阻器的阻值来讲大很多，其分流作用可以忽略，故选择甲电路．实验中电压表的示数是路端电压，电流表的示数比干路中的电流略小，所以实验中的误差是由于电流表的读数比实际值偏小所造成的．测量电源的电动势和内阻实验的系统误差分析(1)若采用例3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1所示，结论：E测______E真，r测______r真．图1

图2<<(2)若采用例3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2所示，结论：E测______E真，r测______r真．＝>图像法分析系统误差的要点：(1)首先认准

测量值哪个是准确的，哪个有误差(U要求是电源路端电压、I要求是流过电源的电流)．(2)确定是U＝0或I＝0情况下无误差．(3)作出测量图线与理论图线，从而分析得出测量结果．[2025苏北四市调研]小明同学用图示电路测量电源的电动势E和待测电阻的阻值Rx.(1)闭合开关S1前，应将滑动变阻器的滑片P置于图中______(选填“a”或“b”)端．(2)闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在U－I坐标系中描点作出图像①.1b(3)断开开关S2，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表和电流表的示数，在同一U－I坐标系中描点作出图像②，下列图像中正确的是______.A BC DB(4)由第(3)问中选出的U－I图像，可知电源电动势E＝____(选用b1、

b2、b3表示)，待测电阻的阻值Rx＝__________(选用a1、a2、a3、b1、b2、b3表示)．(5)关于该实验，下列说法正确的是______.A.实验测得的电动势大于真实值B.实验还可以精确测量电源内阻C.实验测得电阻阻值Rx小于真实值D.电流表内阻不会引起Rx的测量误差b1D【解析】(1)闭合开关S1前，为保护电路中的电流不至于过大，应将滑动变阻器的滑片P置于图中b端．(3)开关S1、S2均闭合时，根据闭合电路欧姆定律有U＝E－I(r＋RA)，其中E为电源的电动势，U、I分别为电压表和电流表的示数，r为电源的内阻，RA为电流表的内阻；断开开关S2，根据闭合电路欧姆定律有U＝E－I(r＋RA＋Rx)，结合两个表达式分析可知，图像①和图像②的纵截距相同，图像②的斜率的绝对值更大，故B正确，A、C、D错误．(5)由(3)及(4)的分析可知，实验测得的电动势等于真实值，由于电流表内阻未知，故无法精确确定电源内阻，实验测得电阻阻值Rx等于真实值，电流表内阻不会引起Rx的测量误差，D正确，A、B、C错误．活动二分析创新实验完成下表，体会“安阻法”

“伏阻法”“伏伏法”测量电源的电动势和内阻的原理与误差情况．4

安阻法伏阻法伏伏法误差分析原因：______________.U－I图像：结论：E测______E真，r测______r真(也可通过表达式讨论)原因：______________.U－I图像：结论：E测______E真，r测______r真(也可通过表达式讨论)没有系统误差适用范围大内阻电源小内阻电源需提前知道V1的内阻分压分流＝＞＜＜[2025徐州一模]如图甲所示，某实验小组要将一量程为Ig＝250μA、内阻为rg＝790Ω的微安表改装为量程为20mA的电流表．甲(1)改装微安表时需要并联一个电阻Rx，则该电阻的阻值Rx＝________Ω.210(2)改装后利用一标准毫安表进行校准，发现读数总比准确值偏大些，为校准电表，下列措施可行的是______.A.将一个阻值较大的电阻与Rx并联B.将一个阻值较小的电阻与Rx并联C.将一个阻值较小的电阻与Rx串联D.将一个阻值较大的电阻与Rx串联A乙

丙(4)实验时，该小组进行了多次测量，测量期间一直保持电路闭合且时间较长，这样操作是否合理？__________(选填“合理”或“不合理”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________.不合理

因为电路保持长时间闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化，且电池长时间放电，会引起电动势变化，导致实验误差增大(2)若改装过的微安表的读数总比准确值偏大些，说明通过该微安表的电流偏大，则电阻Rx偏大，需要减小电阻，故应将一个阻值较大的电阻与Rx并联，A正确．(4)这样操作不合理，因为电路保持长时间闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化，且电池长时间放电，会引起电动势变化，导致实验误差增大．[2025苏州模拟]某中学生课外科技活动小组把铜片和锌片相隔约1cm插入一个土豆中，制成一个“土豆电池”．利用以下实验器材测量该电池的电动势E和内阻r：A.电压表(量程0～3V)；B.电流表(量程0～200μA，内阻为500Ω)；C.电阻箱R(0～9999Ω)；D.导线及开关．3(1)该小组将电压表直接接于“土豆电池”两端，如图甲所示，可判断出电池的正极为________(选填“A”或“B”)．甲

乙

丙(2)将图乙的电阻箱R接入图丙所示电路进行实验，改变阻值R，发现电流表示数I的变化不明显，可能的操作是在调_____(选填“A”或“B”).A.“×1000”挡位的旋钮

B.“×1”挡位的旋钮BB(3)某次测量时电流表表盘如图丁所示，示数为______________μA.丁145(144～147)(5)一段时间后，该小组利用上