微专题14：测电源的电动势和内阻 专项训练 -2026届高考物理一轮复习备考

以测电动势和内阻为核心的实验专项训练

 

需要掌握的内容

1.电源电动势和内电阻的基本测量原理

 

 

2.伏安法测电源电动势与内电阻的原理和误差分析（教材中实验）

 

教材实验中，因为待测电池的内阻一般较小，所以采用如图2所示电路，电压表接在电池两端，如果电压表接在变阻器两端，则测到的将是电池内阻和电流表内阻之和，而电流表的内阻与电池内阻差不多，甚至比电池内阻还大，误差很大。

 

（1）第一种实验电路（课本上的测量电路）

U=E-Ir中的I是通过电源的电流，而本实验用图2所示的电路是存在系统误差的，这是由于电压表分流IV，使电流表示数I测小于电池的输出电流I真。

因为I真=I测+IV，而，U越大，IV越大，U趋于零时，IV也趋于零。

所以它们的关系可用图3表示，测量图线为AB，真实图线为A’B。由图线可以看出r和E的测量值都小于真实值，即r测<r真，E测<E真。

 

（2）第二种实验电路

第二种实验电路如图14—10—4所示，由于电流表的分压作用，所以U真=U测+UA=U测+IRA，RA为电流表的内阻。这样在U—I图线上对应每一个I应加上一修正值△U=I•RA，由于RA很小，所以在I很小时，△U趋于零，I增大，△U也增大，理论值与测量值的差异如图5所示。由图可知：E测=E真，r测>r真。（内阻测量误差非常大）

 

 

 

 

 

 

 

2.对实验的三点说明

（1）任何一种实验方法，一定要紧扣闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，其中最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I。

（2）利用图像得出电动势和内阻是常见的方法，对于不同的电路设计，在作图像时都要画出倾斜直线，即得到有关电动势和内阻的一次函数关系，再利用图像中的斜率与截距求解。

（3）如果电流表内阻RA已知，直接选择第二种实验电路（图4），可以把RA等效为电源的内阻（等效电源法），路段电压U和干路电流I都是真实的，所以有：

E测=E真，r测=r真

经典例题

 

1．(10分)在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中，备有如下器材：
A．干电池

B．电流表、内阻约
C．灵敏电流计满偏电流、内阻

D．滑动变阻器、
E．电阻箱R

F．开关、导线若干

 

（1）由于没有电压表，需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表，需串联一个阻值为______的电阻。
（2）改装后采用如图甲所示电路进行测量，请在乙图上完成实物连线。
（3）在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动至______填“a端”、“中央”或“b端”。
（4）丙图为该实验绘出的图线为灵敏电流计G的示数，为电流表A的示数，由图线可求得被测电池的电动势______V，内电阻______。
 

 

 

 

2．（8分）利用如图所示①的电路测定电源的电动势和内电阻。