第10.6节 电源电动势及内阻的测量-2025-2026学年高二物理同步导学案（沪科版2020必修第三册）

第十章 电路及其应用 10.6 电源电动势及内阻的测量 课程标准 1. 了解测量电源电动势和内阻的实验原理和实验方法。 2. 会利用电路知识进行变曲为直的数据处理方法。 物理素养 物理观念：通过实验测量，加深理解电源电动势和内阻的概念。 科学思维：通过伏阻法和安阻法的实验，掌握变曲为直的图像方法来处理实验数据。 科学探究：探究电源的内阻过小时如何进行测量？ 科学态度与责任：通过对实验现象的分析和总结，培养学生实事求是的科学态度。 一、伏安法测量电源电动势E和内阻r 1． 实验原理：E＝U＋Ir 2． 实验方案：伏安法 电路图如图所示，由E＝U＋Ir知，调节滑动变阻器，测出多组U、I的数据，即可计算出E、r， 通常电源内阻较小，电流表在电源的外面，又叫外接法。 3． 数据处理 把测出的多组U、I值，在U－I图中描点画图像，使U－I图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由U＝E－Ir可知： (1)纵轴截距等于电源的电动势E，横轴截距等于外电路短路时的电流Im＝。 (2)图线斜率的绝对值等于电源的内阻r＝||＝。 4． 误差分析 (1)外接法（从电池向外看，电流表在电压表的外面）： ， (2)内接法（从电池向外看，电流表在电压表的里面）： ， (3)一般电源内阻较小，基本采用外接法。 “大内偏大内阻大，小外偏小两个小”：大电阻用内接法，内阻测量值偏大； 小电阻用外接法，电动势和内阻测量值都偏小。 5． 注意事项 (1)为使电池的路端电压有明显变化，应选取： ①内阻较大的旧干电池 ②滑动变阻器的电阻小些 ③内阻较大的电压表。 (2)若干电池的路端电压变化不很明显，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。如图所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r＝||求出。 (3)横纵坐标轴的单位如果不是主单位V和A，按带单位计算，并将单位转为为主单位。 例1. 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中： （1）按图甲所示的实验电路，用笔画线代替导线把图乙中的实物电路连接完整__________。 （2）图丙是根据实验数据做出的U­I图像，由图可知，电源的电动势________V，内阻________Ω。 例2. 一个同学采用如图所示电路测量水果电池的电动势和内阳，并根据测量数据作出了图像，忽略电流计内阻，则根据图像，该水果电池的电动势和内阻约为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 二、测量E和r的特殊方法 1． 增大等效内阻 (1)在电源一侧增加一个定值电阻(阻值已知），可以假象此时的电阻R0“塞”进了电池内部。 (2) R0+r称等效内阻，E电源电动势不改变。 2． 安阻法 (1)由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r (2) 化曲为直 ①计算法：由 解方程组求得E，r。 ②图像法：化曲为直。由E＝I(R＋r) 得： （也可以利用电流相等化简） (a) ＝R＋ －R图像的斜率k＝，纵轴截距为 (如图甲) (b) R＝E·－r R－图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r (如图乙)。 由图像的斜率和截距求解。 3． 伏阻法 (1)计算法：由解方程组可求得E和r。 (2)图像法：化曲为直。由E＝U＋r得＝＋·。 （也可以利用电流相等化简） 故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如图所示，由图像的斜率和截距求解。 例3. 某学习小组设计了如图甲所示的电路测量电源电动势E和内阻r。 实验器材有：待测电源，电流表A(量程为0.6 A，内阻不计)，电阻箱R，开关S，导线若干。 闭合S，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流I，由测得的数据绘出了如图乙所示的－R图线，则电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。 例4. 要测量一电源的电动势E(小于3 V)和内阻r(约1 Ω)，现有下列器材：理想电压表V(3 V和15 V两个量程)、电阻箱R(0～999.9 Ω)、定值电阻R0＝3 Ω、开关和导线。某同学根据所给器材设计如下的实验电路： (1)电路中定值电阻R0的作用是_________________________________________。 (2)请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路。 (3)该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表示数U，得到两组数据：R1＝2 Ω时，U1＝2.37 V，R2＝4 Ω时，U2＝2.51 V。由这两组数据可求得电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(结果保留3位有效数字) 题型01 增大等效内阻 例5. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材有：电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R0为、电键S及导线若干。 利用电路图进行实验，改变滑动变阻器的阻值，根据测出数据画出的图线如图所示，则此干电池的电动势___________V，内阻r___________。（保留两位小数） 题型02 安阻法测电动势和内阻 例6. 甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1，其中R为电阻箱，为保护电阻，阻值，电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值，记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标，以I作横坐标作图处理数据；乙同学以为纵坐标，以I为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。 （1）由图2可知，甲同学绘制的是图线________（填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为_______V，内阻为______Ω。 （2）丙同学打算以纵坐标，以R作横坐标，请根据（1）中计算的结果将丙所作图线在图3中画出________。 题型03 伏阻法测电动势和内阻 例7. 某同学利用定值电阻R0、电阻R1箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，装置如图甲所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值，用电压传感器测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线。由图线可知（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【A组】 1．（多选）用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法中正确的是（ ） A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显 B.应选用内阻较小的电压表和电流表 C.移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 D.使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小 2． 为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的（ ） A.一个电流表和一个电阻箱 B.一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器 C.一个电压表和一个电阻箱 D.一个电流表和一个滑动变阻器 3．（多选题）一种新型环保电源电动势E恒定不变，内阻r是变化的。现将该电源与滑动变阻器串联，构成一个闭合电路，其输出电压与电流的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 电流越大，电源的内电阻越大 B. 滑动变阻器阻值减小，电流也减小 C. 图线与I轴的交点值等于短路电流 D. 图线与U轴的截距值等于电源电动势E 4．（多选）用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U－I图线，由图乙可知（ ） A.电池电动势的测量值是1.40 V B.电池内阻的测量值是3.50 Ω C.外电路发生短路时的电流为0.40 A D.电压表的示数为1.20 V时电流表的示数I′＝0.20 A 5. 某实验小组通过图甲所示的实验电路图测量一节干电池的电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图线，以下结论正确的是( ) A.干电池电动势的测量值为0.44V B.当电压表数值为1.22V，电流表示数为0.15A C.干电池内阻的测量值为4.85Ω D.用甲图测干电内阻的测值偏大 6． 如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源图线，则下列说法中正确的是（  ） ①电动势，短路电流 ②电动势，内阻 ③电动势，内阻 ④当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大 A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④ 7． 在如图所示的电路中，已知电阻和的阻值，在电键打到位置1和位置2时，在电流表中读出不同的示数，则利用该电路（　　） A. 可以测量电源电动势，但不能测量电源内电阻 B. 可以测量电源内电阻，但不能测量电源电动势 C. 可以测量电源电动势，也可以测量电源内电阻 D. 不能测量电源电动势，也不能测量电源内电阻 8． 某同学在实验室利用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻。根据实验数据绘出的图像与如乙图所示的图线类似，其中为电阻箱读数，为电压表读数。下列选项正确的是（　） A. 电源的电动势大小为、内阻大小为 B. 电源的电动势大小为、内阻大小为 C. 电源的电动势大小为a、内阻大小为 D. 电源的电动势大小为、内阻大小为 9． 如图甲、乙是利用电压表（可看作理想电表）和电阻箱测定电池的电动势和内电阻的原理图及实验数据图像，可得电动势和内电阻分别是（　　） A. B. C. D. 10．如图所示，在测电源电动势和内阻的实验中，闭合开关S，改变滑动变阻器的阻值，读出电压表示数U和电流表示数I，下列说法正确的是（　　） A. 电压表读数U增大时电流表读数I也必定增大 B. 电压表与电流表读数变化量的比值的绝对值是滑动变阻器的电阻 C. 电压表与电流表读数的比值是电源内阻 D. 电压表与电流表读数变化量比值的绝对值是电源内阻 11.（多选）如图是根据某次实验记录数据画出的U-I图像，下列关于这个图像的说法中正确的是（ ） A. 纵轴截距表示待测电源的电动势，即E=3.0 V B. 横轴截距表示短路电流，即I短=0.6 A C. 根据r=，计算出待测电源内阻为5 Ω D. 根据r=，计算出待测电源内阻为1 Ω 12．某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，在是否可忽略电流表内阻这种情况下，以电阻箱读数R为横坐标，电流表读数的倒数为纵坐标。下图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是（　　） A. B. C. D. 【B组】 13．用电流表和电压表测定干电池的电动势和内阻的实验中，有两种电路可供选择，若所测干电池内阻较小，为减小内阻测量的误差，实验电路应选择________(选填“甲”或“乙”)图所示电路，若根据某次实验记录数据画出的U－I图像如图丙所示，下列关于这个图像的说法正确的是________。 A.纵轴截距表示待测干电池的电动势，即E＝3.0 V B.横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 A C.根据r＝，计算出待测干电池的内阻为5 Ω D.根据r＝||计算出待测干电池的内阻为1.0 Ω 14. “用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图A. 所示，其中R0为定值电阻，R为滑动变阻器。 (1)器材A是_________传感器； (2)测得电源的路端电压U与电流的关系图线如图B. 所示，则电源电动势____V，内阻r=____Ω； (3)某同学用电流传感器和电阻箱与电源组成如图C. 所示的电路，改变电阻箱的阻值R，得到不同的电流I，由实验数据做出图线，则该图像对应的函数关系式为________________。（电源电动势和内阻分别用E和r表示）。 该同学没有采用测两组数据、解方程组求电动势和内阻的方法，原因是_____________。 15. 在测定电池组的电动势（其值不超过 3.2 V）和内阻的实验中，用电压传感器测量端电压、电流传感器测量总电流，如图 a 所示。 （1）请完成实验器材实物连接图。 （2）滑动变阻器处于最大电阻时闭合电键，滑片开始移动到靠近中央的过程中，电压传感器读数从 2.83 V 变化到 2.70 V，变化很小。由此现象可判断（ ） A. 电动势为 2.83 V B. 滑动变阻器最大阻值比电源内阻大得多 C. 电流传感器读数变化量一定也很小 D. 若滑片继续移动减小电阻，减小量仍不会超过 1 V （3）某同学尝试用图 b 所示电路图进行实验，用电压传感器测量端电压 U、电流传感器测滑动变阻器左端的电流 I，得到 U-I 图像如图 c 所示。由此可求得电源电动势 E＝____V，内阻 r＝_____Ω。 16.（23-24·上海普陀二模）如图A. ，电路中电源的内阻可忽略不计，其电动势E=6V，R1为可变电阻。电阻R的U –I特性曲线如图B. 所示。当通过电阻R的电流强度为2.0mA时，R的阻值为________Ω。将可变电阻阻值调到750Ω时，R两端的电压为_________V。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十章 电路及其应用 10.6 电源电动势及内阻的测量 课程标准 1. 了解测量电源电动势和内阻的实验原理和实验方法。 2. 会利用电路知识进行变曲为直的数据处理方法。 物理素养 物理观念：通过实验测量，加深理解电源电动势和内阻的概念。 科学思维：通过伏阻法和安阻法的实验，掌握变曲为直的图像方法来处理实验数据。 科学探究：探究电源的内阻过小时如何进行测量？ 科学态度与责任：通过对实验现象的分析和总结，培养学生实事求是的科学态度。 一、伏安法测量电源电动势E和内阻r 1． 实验原理：E＝U＋Ir 2． 实验方案：伏安法 电路图如图所示，由E＝U＋Ir知，调节滑动变阻器，测出多组U、I的数据，即可计算出E、r， 通常电源内阻较小，电流表在电源的外面，又叫外接法。 3． 数据处理 把测出的多组U、I值，在U－I图中描点画图像，使U－I图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由U＝E－Ir可知： (1)纵轴截距等于电源的电动势E，横轴截距等于外电路短路时的电流Im＝。 (2)图线斜率的绝对值等于电源的内阻r＝||＝。 4． 误差分析 (1)外接法（从电池向外看，电流表在电压表的外面）： ， (2)内接法（从电池向外看，电流表在电压表的里面）： ， (3)一般电源内阻较小，基本采用外接法。 “大内偏大内阻大，小外偏小两个小”：大电阻用内接法，内阻测量值偏大； 小电阻用外接法，电动势和内阻测量值都偏小。 5． 注意事项 (1)为使电池的路端电压有明显变化，应选取： ①内阻较大的旧干电池 ②滑动变阻器的电阻小些 ③内阻较大的电压表。 (2)若干电池的路端电压变化不很明显，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。如图所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r＝||求出。 (3)横纵坐标轴的单位如果不是主单位V和A，按带单位计算，并将单位转为为主单位。 例1. 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中： （1）按图甲所示的实验电路，用笔画线代替导线把图乙中的实物电路连接完整__________。 （2）图丙是根据实验数据做出的U­I图像，由图可知，电源的电动势________V，内阻________Ω。 【答案】 1.50 1.0 例2. 一个同学采用如图所示电路测量水果电池的电动势和内阳，并根据测量数据作出了图像，忽略电流计内阻，则根据图像，该水果电池的电动势和内阻约为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】A 【详解】根据闭合电路欧姆定律有：，等式变形得： 根据图像有：， 解得：， 故选A。 二、测量E和r的特殊方法 1． 增大等效内阻 (1)在电源一侧增加一个定值电阻(阻值已知），可以假象此时的电阻R0“塞”进了电池内部。 (2) R0+r称等效内阻，E电源电动势不改变。 2． 安阻法 (1)由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r (2) 化曲为直 ①计算法：由 解方程组求得E，r。 ②图像法：化曲为直。由E＝I(R＋r) 得： （也可以利用电流相等化简） (a) ＝R＋ －R图像的斜率k＝，纵轴截距为 (如图甲) (b) R＝E·－r R－图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r (如图乙)。 由图像的斜率和截距求解。 3． 伏阻法 (1)计算法：由解方程组可求得E和r。 (2)图像法：化曲为直。由E＝U＋r得＝＋·。 （也可以利用电流相等化简） 故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如图所示，由图像的斜率和截距求解。 例3. 某学习小组设计了如图甲所示的电路测量电源电动势E和内阻r。 实验器材有：待测电源，电流表A(量程为0.6 A，内阻不计)，电阻箱R，开关S，导线若干。 闭合S，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流I，由测得的数据绘出了如图乙所示的－R图线，则电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。 【答案】 1.5　3.0 【解析】 由闭合电路欧姆定律可知I＝，即＝＋；－R图像的斜率为 V－1＝， 解得E＝1.5 V；纵截距＝2.0 A－1，解得r＝3.0 Ω。 例4. 要测量一电源的电动势E(小于3 V)和内阻r(约1 Ω)，现有下列器材：理想电压表V(3 V和15 V两个量程)、电阻箱R(0～999.9 Ω)、定值电阻R0＝3 Ω、开关和导线。某同学根据所给器材设计如下的实验电路： (1)电路中定值电阻R0的作用是_________________________________________。 (2)请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路。 (3)该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表示数U，得到两组数据：R1＝2 Ω时，U1＝2.37 V，R2＝4 Ω时，U2＝2.51 V。由这两组数据可求得电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(结果保留3位有效数字) 【答案】　(1)保护电源，防止短路　 (2)见解析 (3)2.95　1.22 【解析】　(1)若无R0存在，当R调节到0时，外电路短路，有烧坏电源的危险，故R0的作用是保护电源，防止短路。 (2)如图所示，注意电压表量程选择。 (3)当电阻箱读数为R1＝2 Ω时E＝U1＋r 当电阻箱读数为R2＝4 Ω时E＝U2＋r 联立以上两式得E＝2.95 V，r＝1.22 Ω。 题型01 增大等效内阻 例5. 某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，实验器材有：电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R0为、电键S及导线若干。 利用电路图进行实验，改变滑动变阻器的阻值，根据测出数据画出的图线如图所示，则此干电池的电动势___________V，内阻r___________。（保留两位小数） 【答案】  1.50     0.67 【详解】[1][2]根据电路图，根据串联电路规律可得 即： 故可得 ， 即： 题型02 安阻法测电动势和内阻 例6. 甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1，其中R为电阻箱，为保护电阻，阻值，电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值，记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标，以I作横坐标作图处理数据；乙同学以为纵坐标，以I为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。 （1）由图2可知，甲同学绘制的是图线________（填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为_______V，内阻为______Ω。 （2）丙同学打算以纵坐标，以R作横坐标，请根据（1）中计算的结果将丙所作图线在图3中画出________。 【答案】 ①. a ②. 1.5 ③. 10 ④.见解析 【解析】 （1）[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律 以为纵坐标时 以为纵坐标时 根据关系式可知甲同学的斜率绝对值更大，所以甲同学绘制的是图线a，该图像的截距表示电源的电动势，斜率的绝对值为，所以电源电动势为 解得 （2）[4]根据（1）可知 所以图像斜率和截距分别为 ，，可画出图像如下： 题型03 伏阻法测电动势和内阻 例7. 某同学利用定值电阻R0、电阻R1箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，装置如图甲所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值，用电压传感器测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图乙中的图线。由图线可知（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【详解】根据 得：   则图像的斜率：，截距：，则：， 结合图像可知：， 故选D。 【A组】 1．（多选）用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法中正确的是（ ） A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显 B.应选用内阻较小的电压表和电流表 C.移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 D.使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小 【答案】 AC 【解析】 旧电池的内阻较大，使用旧电池测量得到的图像斜率较大，便于测量；电压表读数变化明显也是为了描点作图时，点能分开，便于绘制图像，A正确； 电压表的内阻较大，则分流较小，误差较小，电流表内阻较小正确，综合起来B、D错误； 移动滑动变阻器，连入电路种电阻过小，可能短路或超过电流表量程，C正确。 2． 为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的（ ） A.一个电流表和一个电阻箱 B.一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器 C.一个电压表和一个电阻箱 D.一个电流表和一个滑动变阻器 【答案】 D 【解析】A为安阻法，B为伏安法，C为伏阻法，D不能测量。 3．（多选题）一种新型环保电源电动势E恒定不变，内阻r是变化的。现将该电源与滑动变阻器串联，构成一个闭合电路，其输出电压与电流的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 电流越大，电源的内电阻越大 B. 滑动变阻器阻值减小，电流也减小 C. 图线与I轴的交点值等于短路电流 D. 图线与U轴的截距值等于电源电动势E 【答案】 ACD 【解析】 A. 图像斜率表示内阻大小，电流越大，斜率越大，即内阻越大，A正确； B. 连接坐标原点O和图像上一点，斜率表示外电路电阻，易知外电路电阻减小，电流增大，B错误； C. 图线与I轴的交点值表示外电路电压为0，即为短路，所以此时电流等于短路电流，C正确； D. 图线与U轴的截距值表示电流为0时的路端电压，即为电源电压，D正确。 4．（多选）用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的U－I图线，由图乙可知（ ） A.电池电动势的测量值是1.40 V B.电池内阻的测量值是3.50 Ω C.外电路发生短路时的电流为0.40 A D.电压表的示数为1.20 V时电流表的示数I′＝0.20 A 【答案】 AD 【解析】 图像与纵坐标的交点为电池的电动势E＝1.40 V； 电池的内阻r＝||＝ Ω＝1 Ω； 外电路短路时电流 I==1.4A； 根据E＝U＋I′r，代入数据得I′＝＝ A＝0.20 A，故A、D正确。 5． 某实验小组通过图甲所示的实验电路图测量一节干电池的电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图线，以下结论正确的是( ) A.干电池电动势的测量值为0.44V B.当电压表数值为1.22V，电流表示数为0.15A C.干电池内阻的测量值为4.85Ω D.用甲图测干电内阻的测值偏大 【答案】 B 【解析】 干电池电动势的测量值为1.44V，A错误； 由几何关系知，U=1.22V，I=0.15A，B正确； 干电池内阻为图像斜率，r=1.47Ω，C错误；外接法，内阻测量值偏小。 6． 如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源图线，则下列说法中正确的是（  ） ①电动势，短路电流 ②电动势，内阻 ③电动势，内阻 ④当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大 A. ①② B. ③④ C. ②③ D. ①④ 【答案】D 【解析】①②③．图象中与U轴的交点表示电源的电动势，斜率大小表示内阻值的大小， 则知电动势 内阻 图象与I轴的交点表示短路电流，故发生短路时的电流 故②③错误，①正确； ④．根据 可知 内阻 故当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大，故④正确。故选D。 7． 在如图所示的电路中，已知电阻和的阻值，在电键打到位置1和位置2时，在电流表中读出不同的示数，则利用该电路（　　） A. 可以测量电源电动势，但不能测量电源内电阻 B. 可以测量电源内电阻，但不能测量电源电动势 C. 可以测量电源电动势，也可以测量电源内电阻 D. 不能测量电源电动势，也不能测量电源内电阻 【答案】 C 【详解】 开关接1时，由闭合电路欧姆定律可得： 开关接2时，同理可得： 由于已知电阻和的阻值，在电流表的示数、，则可得出电源电动势和电源内阻r的值。 8． 某同学在实验室利用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻。根据实验数据绘出的图像与如乙图所示的图线类似，其中为电阻箱读数，为电压表读数。下列选项正确的是（　） A. 电源的电动势大小为、内阻大小为 B. 电源的电动势大小为、内阻大小为 C. 电源的电动势大小为a、内阻大小为 D. 电源的电动势大小为、内阻大小为 【答案】 B 【详解】 根据闭合电路欧姆定律可得： 整理得： 由题图乙可知： ， ，解得：， 故选B。 9． 如图甲、乙是利用电压表（可看作理想电表）和电阻箱测定电池的电动势和内电阻的原理图及实验数据图像，可得电动势和内电阻分别是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【详解】根据 ，可得： 由图乙知，图像斜率：，截距：， 解得：， 故选D。 10．如图所示，在测电源电动势和内阻的实验中，闭合开关S，改变滑动变阻器的阻值，读出电压表示数U和电流表示数I，下列说法正确的是（　　） A. 电压表读数U增大时电流表读数I也必定增大 B. 电压表与电流表读数变化量的比值的绝对值是滑动变阻器的电阻 C. 电压表与电流表读数的比值是电源内阻 D. 电压表与电流表读数变化量比值的绝对值是电源内阻 【答案】D 【详解】A．电压表读数U增大时，电源内部电压减小，而电源内阻不变，由知回路中电流减小，电流表示数减小，故A错误； BD．由闭合电路的欧姆定律可知 ， 两式相减可得： 故D正确B错误； C．由电路图可知，电压表与电流表读数的比值是滑动变阻器的阻值，故C错误。 11.（多选）如图是根据某次实验记录数据画出的U-I图像，下列关于这个图像的说法中正确的是（ ） A. 纵轴截距表示待测电源的电动势，即E=3.0 V B. 横轴截距表示短路电流，即I短=0.6 A C. 根据r=，计算出待测电源内阻为5 Ω D. 根据r=，计算出待测电源内阻为1 Ω 【答案】AD 【详解】A．由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir 由数学知识可知，纵轴截距为电源的电动势，所以电动势为E=3.0 V，故A正确； CD．路端电压减少量ΔU等于内电压的增加量，根据r=，则电源内阻为1.0 Ω，C错误，D正确； B．当外电路电阻R=0时，外电路短路，短路电流为：I短= A=3 A 故B错误。 12．某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，在是否可忽略电流表内阻这种情况下，以电阻箱读数R为横坐标，电流表读数的倒数为纵坐标。下图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】若不考虑电流表的内阻则 则 考虑电流表的内阻 则 两种情况斜率相同，截矩不同，电流表内阻不可忽略时截矩大，虚线在实线的上方。 故选B。 【B组】 13．用电流表和电压表测定干电池的电动势和内阻的实验中，有两种电路可供选择，若所测干电池内阻较小，为减小内阻测量的误差，实验电路应选择________(选填“甲”或“乙”)图所示电路，若根据某次实验记录数据画出的U－I图像如图丙所示，下列关于这个图像的说法正确的是________。 A.纵轴截距表示待测干电池的电动势，即E＝3.0 V B.横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 A C.根据r＝，计算出待测干电池的内阻为5 Ω D.根据r＝||计算出待测干电池的内阻为1.0 Ω 【答案】 甲　AD 【解析】 所测干电池的内阻较小，电路图应设计为电流表相对于干电池的外接法，故应选甲图所示的电路图。U－I图像的纵截距为I＝0时的路端电压，其大小等于电动势，故E＝3.0 V，选项A正确；横轴截距表示路端电压为2.4 V时的电流，并非短路电流，选项B错误； U－I图像的斜率的绝对值表示干电池的内阻，故r＝||＝ Ω＝1.0 Ω，选项C错误，D正确。 14. “用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图A. 所示，其中R0为定值电阻，R为滑动变阻器。 (1)器材A是_________传感器； (2)测得电源的路端电压U与电流的关系图线如图B. 所示，则电源电动势___V，内阻r=____Ω； (3)某同学用电流传感器和电阻箱与电源组成如图C. 所示的电路，改变电阻箱的阻值R，得到不同的电流I，由实验数据做出图线，则该图像对应的函数关系式为________________。（电源电动势和内阻分别用E和r表示）。 该同学没有采用测两组数据、解方程组求电动势和内阻的方法，原因是_____________。 【答案】 电压； 4.4，1.6； ，实验误差较大 【详解】（1）由图A. 可知，该实验应用伏安法测电源电势和内阻，则器材A为电压传感器。 （2）由图B. 可知，电源电动势为：，电源内阻为： （3）如图C. 所示的电路可知，电源电动势为：，整理得： 测量两组数据、解方程组求电动势和内阻实验误差较大，为减小实验误差，要进行多次测量，测出多组数据，应用图像法求解电源电动势和内阻。 15．在测定电池组的电动势（其值不超过 3.2 V）和内阻的实验中，用电压传感器测量端电压、电流传感器测量总电流，如图 a 所示。 （1）请完成实验器材实物连接图。 （2）滑动变阻器处于最大电阻时闭合电键，滑片开始移动到靠近中央的过程中，电压传感器读数从 2.83 V 变化到 2.70 V，变化很小。由此现象可判断（ ） A. 电动势为 2.83 V B. 滑动变阻器最大阻值比电源内阻大得多 C. 电流传感器读数变化量一定也很小 D. 若滑片继续移动减小电阻，减小量仍不会超过 1 V （3）某同学尝试用图 b 所示电路图进行实验，用电压传感器测量端电压 U、电流传感器测滑动变阻器左端的电流 I，得到 U-I 图像如图 c 所示。由此可求得电源电动势 E＝____V，内阻 r＝_____Ω。 【答案】(1)如下图； (2)B 对于D，减小到0，V变化为0，超过1V (3) E=2.5+(0.5+0.5)r E=2.4+(0.33+0.87)r 解得：E=3V，r=0.5Ω 16.（23-24·上海普陀二模）如图A. ，电路中电源的内阻可忽略不计，其电动势E=6V，R1为可变电阻。电阻R的U –I特性曲线如图B. 所示。当通过电阻R的电流强度为2.0mA时，R的阻值为________Ω。将可变电阻阻值调到750Ω时，R两端的电压为_________V。 【答案】 1000 3 【详解】[1]由图知，当通过电阻R的电流强度为2.0mA时，电阻R的电压为2V， 根据欧姆定律 [2]将可变电阻等效到电源的内阻，在图中画出等效电源的U –I特性曲线 通过交点可得，此时R两端电压为3V。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$