课时冲关55 实验十三 测量电源的电动势和内电阻-【创新教程】2026年高考物理总复习大一轮课时作业（人教版2019）

课时冲关５５　实验十三　测量电源的电动势和内电阻 学生用书　P４３９ １．(２０２５􀅰山东济南市模拟)某实验小组利用电流 表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻, 实验器材如下: 干电池一节(电动势约为１􀆰５V,内阻约为０􀆰５Ω); 电压表V(量程为０~３V,内阻约为３kΩ); 电流表A(量程为０~０􀆰６A,内阻约为０􀆰２Ω); 滑动变阻器(最大阻值为２０Ω); 开关、导线若干． (１)实验电路图选择　　(选填“甲”或“乙”)． (２)用笔画线代替导线,将图中的器材连成实验 电路． (３)完成实验后,某同学利用图像分析由电表内 阻引起的实验误差．在下列图像中,实线是根据 实验数据描点作图得到的UＧI 图线;虚线是该 电源真实的路端电压U 随真实的干路电流I 变 化的UＧI图线．本次实验分析误差的UＧI 图像 正确的是　　　　． (４)为减小电表内阻引起的实验误差,在电表量 程不变的情况下,可以采取的措施是　　　　． A．换用内阻更小的电流表 B．换用内阻更大的电流表 C．换用内阻更小的电压表 D．换用内阻更大的电压表 解析:(１)因为电源内阻较小,接近电流表内阻, 为了减小误差,所以电流表采用相对电源外接 法,选择甲; (２)根据电路图得实物连接图如图所示; (３)由于电压表的分流作用,相同的路端电压 下,电流表测量的电流值小于流过电源的电流． 内阻的测量值为电源和电压表并联后的总电 阻,比实际电源的内阻小,对应实线斜率的绝对 值比虚线的小,但当电压为零时,外电路短路, 电压表的内阻对测量没有影响,实线和虚线重 合,故A正确,B、C、D错误; (４)本次实验是因为电压表的分流作用产生的 误差,为减小电表内阻引起的实验误差,在电表 量程不变的情况下,可以采取的措施是增大电 压表的内阻,故D正确,A、B、C错误． 答案:(１)甲　(２)见解析图　(３)A　(４)D ２．在测量一节干电池的电动势E 和内阻r的实验 中,小明设计了如图甲所示的实验电路． (１)根据图甲实验电路,请在图乙中用笔画线代 替导线,完成实物电路的连接． (２)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片P移 至　　　(选填“a”或“b”)端． (３)合上开关S１,S２ 接图甲中的１位置,改变滑 动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对 应的电流表示数;S２ 改接图甲中的２位置,改变 滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数 和对应的电流表示数．在同一坐标系内分别描 点作出电压表示数U 和对应的电流表示数I 的 图像,如图丙所示,两直线与纵轴的截距分别为 UA、UB,与横轴的截距分别为IA、IB． ①S２ 接１位置时,作出的UＧI 图线是图丙中的 　　　　线(选填“A”或“B”); 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６９５􀅰 高考总复习　物理 ②S２ 接１位置时,测出的电池电动势E 和内阻 r存在系统误差,原因是　　　　表(选填“电压” 或“电流”)的示数偏　　　　(选填“大”或“小”)． 解析:(１)实物图如图所示 (２)为保护电表,闭合开关时滑动变阻器接入电 路的阻值要最大,应将滑片滑至a端; (３)S２ 接１位置时,引起误差的原因是电压表的 分流,使得电流的测量值偏小,故电动势和内阻 的测量值都偏小,所以作出的图像是B． 答案:(１)如图所示 (２)a　(３)①B　②电流　小 ３．硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件． 某同学利用图甲所示电路探究某硅光电池的路 端电压U 与电流I的关系．图中定值电阻R０＝ ２Ω,电压表、电流表均可视为理想电表． (１)用笔画线代替导线,根据电路图,将图乙中 的实物电路补充完整． (２)实验一:用一定强度的光照射硅光电池,闭 合开关S,调节可调电阻R 的阻值,通过测量得 到该电池的UＧI 曲线a(见图丙)．则由图像可 知,当电流小于２００mA时,该硅光电池的电动 势为　　　　 V,内阻为　　　　 Ω． (３)实验二:减小光照强度,重复实验,通过测量 得到该电池的UＧI曲线b(见图丙)．当可调电阻 R 的阻值调到某值时,若该电路的路端电压为 １．５V,由曲线b可知,此时可调电阻R 的电功 率约为　 　 W(结果保留两位有效数字)． 解析:(１)分析题图甲所示实验原理图,根据原 理图连接实物电路图,如图所示． (２)在硅光电池的UＧI 图像中,当I＝０时,U＝ E,图线斜率的绝对值表示内阻．由图线a可知 E＝２．９V,在电流小于２００mA的情况下,此电 池的内阻r＝４．０Ω． (３)由图线b 可知,在实验二中当路端电压为 １．５V时,电路电流I＝６０mA＝０．０６A,由欧姆 定律可 知,此 时 外 电 阻 R外 ＝ U外 I ＝ １．５V ０．０６A＝ ２５Ω,可调电阻阻值R＝R外 －R０＝２５Ω－２Ω ＝２３Ω,可 调 电 阻 消 耗 的 电 功 率 P＝I２R＝ (０．０６A)２×２３Ω＝０．０８３W． 答案:(１)图见解析　(２)２．９　４．０　(３)０．０８３ ４．(２０２５􀅰浙江义乌市模拟)某学习小组要测量一 个电源的电动势及内阻．除该电源外还准备的 器材有:一个电阻箱R(最大阻值为９９􀆰９Ω),一 个电流表A(量程０~２００mA,内阻为１０Ω),一 个定值电阻R０(阻值为５Ω),一个开关和若干 导线． (１)如果用多用电表粗测电流表的内阻,需要将 红表笔与电流表　　　　　(填“正”或“负”)接 线柱相连． (２)由于电流表 A的量程较小,考虑到安全因 素,同学们利用定值电阻R０ 将该电流表进行改 装,改装后的量程为　　　　　． (３)根据器材在虚线框中 画出设计的电路图(改装 部分也要画出)．若实验中 记录电阻箱的阻值R 和电 流表的示数I,并计算出 １ I ,得到多组数据后描点 作出RＧ１I 图像如图所示,则该电源的电动势 E＝　　　 V,内阻r＝　　　　 Ω．(结果均保 留两位有效数字) 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 解析:(１)欧姆表测电阻时,电流从黑表笔流出, 连接时要注意红表笔要与电流表的负接线柱 相连． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７９５􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 第十章　电路及其应用　电能　能量守恒定律 (２)将定值电阻R０ 与电流表并联进行改装,改 装后的量程为 I＝Ig＋ IgRg R０ ＝０􀆰２A＋０．２×１０５ A＝０􀆰６A (３)根据提供的器材,采用安阻法进行测量,电 路图如图所示 根据 电 路 可 知,电 流 表 示 数 为 I 时,总 电 流 为３I, 则E＝IRg＋３I(R＋r), 即R＝E３ 􀅰１ I－ Rg＋３r ３ , 由题图可知E ３＝ ６．０ ３．０V＝２􀆰０V , １０Ω＋３r ３ ＝６􀆰０Ω , 解得E＝６􀆰０V,r＝８３ Ω≈２􀆰７Ω． 答案:(１)负　(２)０~０􀆰６A(或０~６００mA) (３)见解析图　６􀆰０　２􀆰７ ５．(２０２５􀅰海南海口市联考)为了测量由两节干电 池组成的电源的电动势和内阻,某同学设计了 如图甲所示的实验电路,其中R 为电阻箱,保护 电阻R０＝４Ω． (１)按照图甲所示的电路图,将图乙所示的实物 连接成实验电路图． (２)开关S断开,调整电阻箱的阻值,再闭合开 关S,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电 路中的阻值．多次重复上述操作,可得到多组电 压值U 及电阻值R．以１U 为纵轴,以１ R 为横轴, 作出１ U － １ R 的关系图线为一直线,如图丙所示． 由图线可求得电池组的电动势E＝　　　　　V, 内阻r＝　　　　　 Ω．(结果均保留２位有效 数字) (３)本实验中,若考虑电表对电路的影响,则该 电池电动势的测量值相比真实值　　　　　, 内阻的测量值相比真实值　　　　．(均选填 “偏大”或”偏小”) 解析:(１)按照题图甲所示的电路图,实物连接 电路如图所示． (２)根据闭合电路欧姆定律有 E＝U＋UR (R０＋r), 整理上式可得１ U＝ １ E＋ R０＋r E 􀅰１ R , 由１ U－ １ R 的图像可得图像的斜率为 k＝ R０＋r E ＝ １．０５－０．３７ ０．４ Ω 􀅰V－１ ＝１􀆰７ Ω 􀅰V－１, 图像纵轴截距为b＝１E＝０􀆰３７V －１, 解得E≈２􀆰７V,r≈０􀆰５９Ω． (３)电源电动势与内阻的测量值为E测 ＝１b , r测 ＝kb－R０ 实验误差来源是电压表分流,考虑电压表分流 作用, 则有E真 ＝U＋I真(r真 ＋R０)＝U＋( U R ＋ U RV ) (r真 ＋R０), 整理得１ U＝ r真 ＋R０ E真 􀅰１ R＋ r真 ＋R０ E真 RV ＋ １E真 , 可知１ U－ １ R 图像的斜率为k＝ r真 ＋R０ E真 , 纵轴截距为b＝ r真 ＋R０ E真 RV ＋ １E真 , 解得E真 ＝ １ b－kRV ,r真 ＝ k b－kRV －R０, 从以上看出E测＜E真,r测＜r真, 即电源电动势与内阻的测量值都小于真实值． 答案:(１)见解析图　(２)２􀆰７　０􀆰５９　(３)偏小 　偏小 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰８９５􀅰 高考总复习　物理