12.3实验：电池电动势和内阻的测量-【大单元教学】高二物理同步备课系列（人教版2019必修第三册）

第十二章 电能 能量守恒定律 3．实验：电池电动势和内阻的测量 [基础达标练] 知识点1 实验原理、器材、实验电路 1．（2025·四川眉山·模拟预测）小明、小亮共同设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为： 电池组（电动势约，内阻约）电流表（量程，内阻） 电阻箱（）滑动变阻器（）开关三个及导线若干 他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和接入电路的阻值。 (1)小华先利用该电路准确地测出了接入电路的阻值。他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合、，断开，读出电流表的示数；再闭合、，断开S2，调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时，电流表的示数也为I。此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω； (2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。 ①他的实验步骤为： a.在闭合开关前，调节电阻R1或R2至 （选填“最大值”或“最小值”），之后闭合开关S，再闭合S1。 b.调节电阻 （选填“R1”或“R2”），得到一系列电阻值R和电流I的数据； c.断开开关，整理实验仪器。 ②图乙是他由实验数据绘出的图像，电源电动势E= V，内阻r= Ω。（计算结果保留2位有效数字） 【答案】(1)3.6 (2) 最大值 6.0 2.9 【详解】（1）用等值替代法可测出接入电路的阻值，电阻箱的示数等于接入电路的阻值为3.6Ω； （2）①[2][3][4]要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻，则要改变电阻箱的值，则： a.在闭合开关前，调节电阻或至最大值，之后闭合开关S，再闭合； b.调节电阻得到一系列电阻值和电流数据； ②[5][6]由闭合电路欧姆定律可得 变形得 由上式可知图线的斜率是电动势的倒数，图像的斜率为 解得 图线在纵轴上的截距是 解得 2．（2025·四川成都·三模）某实验小组欲测量新、旧电池的电动势E和内阻r，实验室提供了以下器材： 待测新电池一节（电动势约为1.5V，内阻约为0.5Ω） 待测旧电池一节（电动势约为1.2V，内阻约为2Ω） 电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ） 电流表A（具有一定内阻，量程0~0.6A） 滑动变阻器（额定电流2A） 滑动变阻器（额定电流0.5A） 定值电阻（阻值20.0Ω，额定功率10W） 定值电阻（阻值2.0Ω，额定功率5W） 开关S，导线若干 如图（a）为实验电路原理图 (1)请用笔画线代替导线在图（b）中完成实物连接图。 (2)为了更准确地测量新电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选用 （填“”或“”），保护电阻应选用 （填“”或“”）。 (3)实验小组根据测量新电池得到的数据，在坐标纸上画出了U-I图像（U为电压表读数，I为电流表读数），如图所示。由图像可得新电池的电动势 V，内阻 Ω（结果均保留两位小数）。 (4)若考虑电流表和电压表内阻对实验结果的影响，对于旧电池，同样采用上述实验方法，由于电压表分流导致的测量误差会比新电池的 （填“大”或“小”）。 【答案】(1) (2) (3) 1.45 0.50 (4)小 【详解】（1）根据图示电路图连接实物电路图 （2）[1][2]为方便实验操作，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择，电池电动势约为1.5V，保护电阻不能太大，保护电阻应选择； （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 结合图乙可知电动势 图像斜率的绝对值 代入题中数据，解得 （4）旧电池电动势小于新电池电动，旧电池内阻大于新电池内阻，旧电池相对于新电池，电压表的分流相对较小，造成的实 验误差较小。 知识点2 实验步骤、注意事项、数据处理 3．（2025·湖北武汉·三模）实验小组要用实验室提供的器材测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻的阻值。器材有：一节待测旧干电池E、一个待测定值电阻、一个滑动变阻器R、一个电流表、一个多用电表以及电键S、导线若干。 (1)先用多用电表的“×1”倍率图甲的欧姆挡粗测定值电阻的阻值，示数如图甲所示，对应的读数是 Ω； （选填“能”或“不能”）用欧姆挡粗测待测干电池的内阻。 (2)如图乙所示，连接实验器材，多用电表选用“直流电压2.5V”挡。图乙中的c端是多用表的 表笔（选填“红”或“黑”），其分别接a端、b端时测得了两组数据，在坐标系中描点、连线作图，如图丙所示。接b端时测量的数据对应图丙中的 图线（选填①或②），已知电流表的内阻，由图线可得干电池的电动势E= V，内阻r= Ω，= Ω（以上结果均保留3位有效数字）。 【答案】(1) 2.0 不能 (2) 红 ① 1.40 0.900 2.00 【详解】（1）[1]多用电表的“×1”倍率的欧姆挡粗测定值电阻Rx的阻值，由图甲所示可知，对应的读数是2×1.0Ω=2.0Ω； [2]欧姆表有内置电源，不能用欧姆表直接测电源的内阻。 （2）[1]电流从多用电表的红表笔流入黑表笔流出，由图乙所示电路图可知，c端是多用表的红表笔； [2]根据图乙所示电路图，由欧姆定律可知，c接a时有 c接b时 [3][4][5]由图示图像可知，图线①斜率的绝对值大，则接b端时对应图丙中的①图线； 由图示图像可知，电源电动势E=1.40V 由图线①可知，斜率的绝对值 由图线②可知，斜率的绝对值 代入数据解得r=0.900，Rx=2.00 4．（2025·陕西渭南·三模）某兴趣小组要测量一个电池组的电动势和内阻，电动势约为3V，内阻约为2Ω。现有如下实验器材: A．电压表V（量程0～15V，内阻约为3kΩ） B．电流表A（量程0～3mA，约为10Ω） C．定值电阻（Ω） D．电阻箱Ω） E.滑动变阻器Ω） F.待测电池组 G.电键S、导线若干 (1)为完成实验，需要将电流表A改装成较大量程的电流表，该小组设计了测量电流表A内阻的实验电路如图1所示，电源电压为9V。闭合S1，断开S2，调节R2使电流表A满偏；保持R2阻值不变，闭合S2，调节R1，当电流表A的示数为满偏电流的一半时，R1=8Ω，则电流表A的内阻Rg= Ω。将电流表A与定值电阻R0 （选填“串”或“并”）联，改装后电流表的量程为 mA。 (2)为尽可能地准确测量电池组的电动势和内阻，该小组选择电阻箱R1与上述改装的电流表完成实验，请将图2内电路图补充完整（所选器材要标明符号）。 (3)按正确的电路图连接好电路进行实验，并多次测量，同时记录各仪器的读数，然后作出图像如图3所示。若图像的斜率为k，纵轴截距为b，则待测电池组的电动势E= ，内阻r= 。（用k、b表示，题中字母均为基本单位下的值） 【答案】(1) 8 并 6 (2) (3) 【详解】（1）[1]闭合S2，固定R2，调节R1，使电流表半偏，则两支路阻值相等，当电阻箱阻值R1=8Ω时，电流表G的内阻的测量值为Rg=8Ω； [2][3]将电流表A与定值电阻R0并联，所以其改装后的量程为 （2）其测量电源电动势，有改装后的电流表、电阻箱、电源。即利用电流表和电阻箱测量电源电动势和内阻，所以其电路图如图所示 （3）[1] [2] 根据实验原理有 整理有 即斜率有， 整理有， 知识点3 误差分析 5．（2025·黑龙江·二模）小东同学测量某新能源车上使用的蓄电池电动势E（约为12V）和内阻r。 (1)选择合适的仪器按图甲所示电路图连接电路，实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数约为12V且变化不明显，则原因可能是________； A．蓄电池的内阻较大 B．蓄电池的内阻较小 (2)将的定值电阻串入电路中，按图乙所示电路图连接电路，解决了上述问题。实验中电流表量程选择0~0.6A，某次测量中电流示数如图丙所示，其读数为 A； (3)多次调节滑动变阻器R阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和I，利用测得的数据描绘出如图丁所示的U-I图像。根据图像，蓄电池的内阻 Ω（结果保留1位有效数字）； (4)分析实验中由电表内阻引起的实验误差。下图中，实线是根据实验数据描点作图得到的该电源的U-I图像；虚线是考虑电表内阻影响进行修正后的U-I图像，则可能正确的是________。 A． B． C． D． 【答案】(1)B (2)0.50 (3)0.5 (4)A 【详解】（1）根据U=E-Ir，若r很小，则在电流I变化时，路端电压U≈E，变化不明显。 故选B。 （2）电流表的最小分度值为0.02A，故不需要估读，所以读作0.50A。 （3）根据电源的U-I图像可知，图线的斜率为20Ω 故，则。 （4）公式U=E-Ir中，I是流经电源的电流，即干路中的电流。考虑电压表内阻影响，则电压表的分流作用不能忽略。当电压表示数最大时，其分流作用最大。 对于（0，12）该点，电流实际不为零，而是应该要补上流经电压表的电流，故该点要向右描点； 对于（0.6，0）该点，由于U=0V，故流经电压表的电流为零，则该点不用修正。 故选A。 知识点4 伏阻法和安阻法 6．（2025·四川眉山·模拟预测）小明、小亮共同设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为： 电池组（电动势约，内阻约）电流表（量程，内阻） 电阻箱（）滑动变阻器（）开关三个及导线若干 他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和接入电路的阻值。 (1)小华先利用该电路准确地测出了接入电路的阻值。他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合、，断开，读出电流表的示数；再闭合、，断开S2，调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时，电流表的示数也为I。此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω； (2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。 ①他的实验步骤为： a.在闭合开关前，调节电阻R1或R2至 （选填“最大值”或“最小值”），之后闭合开关S，再闭合S1。 b.调节电阻 （选填“R1”或“R2”），得到一系列电阻值R和电流I的数据； c.断开开关，整理实验仪器。 ②图乙是他由实验数据绘出的图像，电源电动势E= V，内阻r= Ω。（计算结果保留2位有效数字） 【答案】(1)3.6 (2) 最大值 6.0 2.9 【详解】（1）用等值替代法可测出接入电路的阻值，电阻箱的示数等于接入电路的阻值为3.6Ω； （2）①[2][3][4]要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻，则要改变电阻箱的值，则： a.在闭合开关前，调节电阻或至最大值，之后闭合开关S，再闭合； b.调节电阻得到一系列电阻值和电流数据； ②[5][6]由闭合电路欧姆定律可得 变形得 由上式可知图线的斜率是电动势的倒数，图像的斜率为 解得 图线在纵轴上的截距是 解得 7．（2025·河南·三模）为了测量某一旧电池组的电动势和内阻，某实验兴趣小组设计了如图甲所示电路图，所用实验器材如下： 旧电池组（电动势约为，内阻约为几十欧姆） 电压表（量程为，内阻） 定值电阻（阻值为） 单刀双掷开关一个，导线若干 （1）根据图甲所示电路图，完成图乙中的实物图连线 。 （2）实验操作步骤如下： ①将单刀双掷开关与1接通，仅用电压表直接测量电源两端电压，记录电压表示数； ②将单刀双掷开关与2接通，使得电压表与定值电阻串联后接入电源，记录电压表示数； （3）若测得，的读数如图丙所示，读出 ，由此得出 V， ；（保留三位有效数字） （4）如果电压表的实际内阻大于标称值，最终测出的电池内阻阻值 （填写“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【答案】 1.20 2.45 43.5 偏大 【详解】[1]根据电路图连接实物图如图所示 [2]电压表的最小分度值为0.1V，所以读数为； [3][4]将单刀双掷开关S与1接通，根据闭合电路欧姆定律，有 将单刀双掷开关S与2接通，根据闭合电路欧姆定律，有 联立并代入数据解得电动势为 电源内阻为 [5]将单刀双掷开关S与1接通，根据闭合电路欧姆定律，有 将单刀双掷开关S与2接通，根据闭合电路欧姆定律，有 联立解得 如果电压表的实际内阻大于标称值，最终测出的电池内阻阻值偏大。 [能力提升练] 8．（2025·山东潍坊·三模）某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，有如图甲、乙所示两种可供选择的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表内阻约为0.50Ω，量程为0~0.6A；电压表内阻约为，量程为0~3V；被测干电池电动势约1.5V，内阻约1Ω。 (1)为使测量结果尽量准确，应选择 （选填“甲”或“乙”）电路图；实验小组想利用多用电表的欧姆挡粗略测量该电池的内阻，你认为 （选填“可行”或“不可行”）。 (2)A同学连接好如图甲所示的实验电路，闭合开关S，改变滑片的位置，记录多组电压表、电流表示数，并描绘出图像，如丙图中P图线所示；B同学用图乙所示的实验电路，实验操作与A同学相同，在同一坐标系中描点作出图像，如丙图中Q图线所示。若每次操作和读数均正确，则由图丙中的P和Q图线，可得该电池电动势和内阻的真实值为 V， （结果均保留3位有效数字）。 【答案】(1) 乙 不可行 (2) 1.48 1.48 【详解】（1）[1]甲方案中实验的误差来源于电流表的分压，实验测得的电源内阻为电流表内阻和电源内阻之和，由于电源的内阻较小，因此实验的误差大；乙方案中实验的误差来源于电压表的分流作用，由于电压表的内阻很大，分流作用不明显，可以忽略，因此选择乙方案误差小； [2]由于用多用电表在测量电阻时，内部电源对外提供电流，需要将待测电阻与外部电源断开，所以利用多用电表的欧姆挡粗略测量该电池的内阻不可行。 （2）[1]采用图甲电路测量电源电动势和内阻时，考虑到电流表的分压作用，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 显然利用该电路测量电源电动势和内阻， 所以通过P图线纵截距可得该电源电动势的真实值为 [2]如图丙所示，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，则短路电流为 则该电池的内阻的真实值为 9．（2025·山东潍坊·三模）某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，有如图甲、乙所示两种可供选择的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表内阻约为0.50Ω，量程为0~0.6A；电压表内阻约为，量程为0~3V；被测干电池电动势约1.5V，内阻约1Ω。 (1)为使测量结果尽量准确，应选择 （选填“甲”或“乙”）电路图；实验小组想利用多用电表的欧姆挡粗略测量该电池的内阻，你认为 （选填“可行”或“不可行”）。 (2)A同学连接好如图甲所示的实验电路，闭合开关S，改变滑片的位置，记录多组电压表、电流表示数，并描绘出图像，如丙图中P图线所示；B同学用图乙所示的实验电路，实验操作与A同学相同，在同一坐标系中描点作出图像，如丙图中Q图线所示。若每次操作和读数均正确，则由图丙中的P和Q图线，可得该电池电动势和内阻的真实值为 V， （结果均保留3位有效数字）。 【答案】(1) 乙 不可行 (2) 1.48 1.48 【详解】（1）[1]甲方案中实验的误差来源于电流表的分压，实验测得的电源内阻为电流表内阻和电源内阻之和，由于电源的内阻较小，因此实验的误差大；乙方案中实验的误差来源于电压表的分流作用，由于电压表的内阻很大，分流作用不明显，可以忽略，因此选择乙方案误差小； [2]由于用多用电表在测量电阻时，内部电源对外提供电流，需要将待测电阻与外部电源断开，所以利用多用电表的欧姆挡粗略测量该电池的内阻不可行。 （2）[1]采用图甲电路测量电源电动势和内阻时，考虑到电流表的分压作用，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 显然利用该电路测量电源电动势和内阻， 所以通过P图线纵截距可得该电源电动势的真实值为 [2]如图丙所示，当外电路短路时，电流的测量值等于真实值，则短路电流为 则该电池的内阻的真实值为 10．（24-25高二下·云南楚雄·期中）某研究小组在课堂上学习水果电池后，决定自制一个苹果电池并测量其内阻和电动势。他们根据资料教程将铜片和锌片插入苹果中，组成一个苹果电池.实验前，研究小组同学通过上网查阅相关资料了解到苹果电池的电动势一般在1V左右，内阻在500Ω左右。除了苹果电池外，实验室还提供了以下可供选择的器材： A．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻为1Ω） B．电流表A2（量程为0~1mA，内阻为100Ω） C．电压表V（量程为0~1.5V，内阻约为2kΩ） D．滑动变阻器R1（阻值为0~20Ω） E.电阻箱R2（阻值为0~9999.9Ω） F.多用电表 G.开关一个，导线若干 (1)实验前，实验小组想预测一下苹果电池的内阻，他们用调好的多用电表欧姆“×100”挡来进行测量，这么做是否合适？ ，请说明理由 。 (2)实验中电流表应选择 （填“A”或“B”），根据提供的实验器材，该小组设计了如图所示的四种电路方案，其中 （填“甲”“乙”“丙”或“丁”）图的方案最好。 (3)若所有电表的内阻均未知，则（2）问中选择的实验方案的误差来源是 （选填“电流表分压”或“电压表分流”）。 【答案】(1) 不合适 苹果电池为电源，欧姆表不能直接测量其内阻 (2) B 丁 (3)电流表分压 【详解】（1）[1]不合适； [2]苹果电池为电源，欧姆表不能直接测量其内阻。 （2）[1]若整个电路只有苹果电池，则电流最大值为 则电流表应选择A2。 故选B。 [2]由题知，所选苹果电池内阻偏大，电流表的内阻已知，电压表电阻未知，故不能用甲、丙，又滑动变阻器的电阻太小，故乙不能选，故丁最符合要求。 故选丁。 （3）丁图中电流表测量的是干路电流，电压表测量的不是路端电压，故误差来源于电流表分压。 11．（2025·安徽·模拟预测）实验小组的同学设计了如图甲所示的电路测量电源的电动势与内阻以及一电压表的内阻。现有的实验器材如下： A．待测电压表V（量程0～3V，内阻约1000Ω） B．电流表A（量程0～0.6A，内阻为r0） C．电阻箱 R1(0～99.9Ω) D．电阻箱 R2(0～999.9Ω) E．待测电源（电动势约3V） F．单刀双掷开关、导线若干 (1)将电阻箱调到较大阻值，将单刀双掷开关与1相连，改变电阻箱的电阻，记录多组电阻箱的阻值R以及对应的电流表的读数I；根据所测的数据，作出图像如图乙所示，根据图像可计算出电源的电动E= ，内阻r= ； (2)在用甲图测量电压表内阻时，为尽可能精确测量，电阻箱应选择 （填“R1”或“R2”）；将电阻箱调到较大阻值，将单刀双掷开关与2相连，改变电阻箱的电阻，记录多组电阻箱的阻值R以及对应的电压表的读数U；根据所测的数据，作出图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，根据图像以及（1）中的结果可计算出电压表的内阻RV= 。 【答案】(1) (2) R2 【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律得 整理得 根据图像得 ， 解得 ， （2）[1] 待测电压表V内阻约1000Ω，为了使电压表的读数明显发生变化，减小实验误差，电阻箱应该选择R2； [2]根据闭合电路欧姆定律得 整理得 根据题意得 解得 12．（河南省天一联考2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题）实验小组用如图1所示的电路来测量电源的电动势E和内阻r以及定值电阻的阻值。图1中的电压表为理想电压表，现把电阻箱调到最大值，闭合开关，调节电阻箱的阻值，读出电压表的示数U，改变电阻箱的阻值R，测得多组U与R对应值；再断开开关，调节电阻箱的阻值，读出电压表的示数U，改变电阻箱的阻值R，测得多组U与R对应值，以为纵轴、为横轴建立直角坐标系，在该坐标系中画出图像，得到的甲、乙两条图线如图2所示，回答下列问题： (1)按照图1所示的实验原理电路图在下列方框中完成实物图连线。 (2)闭合、断开，对应图2中的倾斜直线 （选填“甲”或“乙”），理论上甲、乙两条倾斜直线的交点 （选填“在”或“不在”）横轴上。 (3)若图线乙的纵截距为，则电源的内阻 ，若甲与乙的斜率之比为n，则与r的比值为 。 【答案】(1) (2) 甲 在 (3) 【详解】（1）根据电路图可得实物连接图如图所示 （2）[1]闭合开关、，由闭合电路欧姆定律可得 则有 闭合开关，断开，同理可得 甲的斜率小于乙，则对应倾斜直线甲，对应倾斜直线乙； [2]根据计算可知两条图线与横轴的交点坐标均为，可知理论上甲、乙两条倾斜直线的交点在横轴上。 （3）[1]根据 其图线纵截距为 可得 [2]根据题意有 可得 13．（2025·北京顺义·模拟预测）关于在测量电源电动势和内阻的实验。 (1)如图所示为两种测量电池电动势和内阻的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表内阻约为，量程为；电压表内阻约为，量程为。若被测电源为一节干电池（电动势约，内阻约），应选择 电路图（选填“甲”或“乙”）；分析你选择方案的测量结果 。（选填“>”或“<”） (2)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1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2所示，可得：该电池的电动势 V，内阻 。结果均保留两位有效数字 【答案】(1) 乙 < (2) 【详解】（1）[1][2]甲方案中实验的误差来源于电流表的分压，实验测得的电源内阻为电流表内阻和电源内阻之和，由于电源的内阻较小，因此实验的误差大；乙方案中实验的误差来源于电压表的分流作用，由于电压表的内阻很大，分流作用不明显，可以忽略，因此选择乙方案误差小； 考虑电压表的内阻的影响，根据闭合电路的欧姆定律 变形得 因此电动势的测量值小于真实值，即。 （2）根据闭合定律的欧姆定律 变形得 结合图像可知，图像的纵截距表示电动势，电动势 内阻等于图像斜率的绝对值。 [高频考题实战练] 14．（2025·江西萍乡·三模）某实验小组要测量一款锂电池的电动势和内阻，设计电路图如图甲，电阻箱为，定值电阻的阻值为，电流表内阻不计。 (1)将电阻箱阻值调到最大，闭合开关、，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表的示数为；断开开关，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表的示数仍为，则定值电阻的阻值为 。 (2)保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，获取多组电阻箱阻值及电流表示数的数据，作出图像，则和的关系式为 （用题中物理量的符号表示），根据图乙，该款锂电池的电动势 ，内阻 。（计算结果均保留2位有效数字） (3)本实验中，电动势的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“相等”或“偏小”）。 【答案】(1)6.5 (2) 4.5 2.6 (3)相等 【详解】（1）由题知，当闭合开关、，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表的示数为，此时被短接，根据闭合电路欧姆定律有 断开开关，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表的示数仍为，此时接通，根据闭合电路欧姆定律有 联立解得 （2）[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律有 变形得 可知图像斜率为 解得 图像的纵截距为 解得 （3）若考虑电流表内阻的影响，根据闭合电路欧姆定律可得 变形得 可知图像斜率仍为 本实验中，电动势的测量值与真实值相等。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十二章 电能 能量守恒定律 3．实验：电池电动势和内阻的测量 [基础达标练] 知识点1 实验原理、器材、实验电路 1．（2025·四川眉山·模拟预测）小明、小亮共同设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为： 电池组（电动势约，内阻约）电流表（量程，内阻） 电阻箱（）滑动变阻器（）开关三个及导线若干 他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和接入电路的阻值。 (1)小华先利用该电路准确地测出了接入电路的阻值。他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合、，断开，读出电流表的示数；再闭合、，断开S2，调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时，电流表的示数也为I。此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω； (2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。 ①他的实验步骤为： a.在闭合开关前，调节电阻R1或R2至 （选填“最大值”或“最小值”），之后闭合开关S，再闭合S1。 b.调节电阻 （选填“R1”或“R2”），得到一系列电阻值R和电流I的数据； c.断开开关，整理实验仪器。 ②图乙是他由实验数据绘出的图像，电源电动势E= V，内阻r= Ω。（计算结果保留2位有效数字） 2．（2025·四川成都·三模）某实验小组欲测量新、旧电池的电动势E和内阻r，实验室提供了以下器材： 待测新电池一节（电动势约为1.5V，内阻约为0.5Ω） 待测旧电池一节（电动势约为1.2V，内阻约为2Ω） 电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ） 电流表A（具有一定内阻，量程0~0.6A） 滑动变阻器（额定电流2A） 滑动变阻器（额定电流0.5A） 定值电阻（阻值20.0Ω，额定功率10W） 定值电阻（阻值2.0Ω，额定功率5W） 开关S，导线若干 如图（a）为实验电路原理图 (1)请用笔画线代替导线在图（b）中完成实物连接图。 (2)为了更准确地测量新电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选用 （填“”或“”），保护电阻应选用 （填“”或“”）。 (3)实验小组根据测量新电池得到的数据，在坐标纸上画出了U-I图像（U为电压表读数，I为电流表读数），如图所示。由图像可得新电池的电动势 V，内阻 Ω（结果均保留两位小数）。 (4)若考虑电流表和电压表内阻对实验结果的影响，对于旧电池，同样采用上述实验方法，由于电压表分流导致的测量误差会比新电池的 （填“大”或“小”）。 知识点2 实验步骤、注意事项、数据处理 3．（2025·湖北武汉·三模）实验小组要用实验室提供的器材测量电源的电动势和内阻，同时测出未知电阻的阻值。器材有：一节待测旧干电池E、一个待测定值电阻、一个滑动变阻器R、一个电流表、一个多用电表以及电键S、导线若干。 (1)先用多用电表的“×1”倍率图甲的欧姆挡粗测定值电阻的阻值，示数如图甲所示，对应的读数是 Ω； （选填“能”或“不能”）用欧姆挡粗测待测干电池的内阻。 (2)如图乙所示，连接实验器材，多用电表选用“直流电压2.5V”挡。图乙中的c端是多用表的 表笔（选填“红”或“黑”），其分别接a端、b端时测得了两组数据，在坐标系中描点、连线作图，如图丙所示。接b端时测量的数据对应图丙中的 图线（选填①或②），已知电流表的内阻，由图线可得干电池的电动势E= V，内阻r= Ω，= Ω（以上结果均保留3位有效数字）。 4．（2025·陕西渭南·三模）某兴趣小组要测量一个电池组的电动势和内阻，电动势约为3V，内阻约为2Ω。现有如下实验器材: A．电压表V（量程0～15V，内阻约为3kΩ） B．电流表A（量程0～3mA，约为10Ω） C．定值电阻（Ω） D．电阻箱Ω） E.滑动变阻器Ω） F.待测电池组 G.电键S、导线若干 (1)为完成实验，需要将电流表A改装成较大量程的电流表，该小组设计了测量电流表A内阻的实验电路如图1所示，电源电压为9V。闭合S1，断开S2，调节R2使电流表A满偏；保持R2阻值不变，闭合S2，调节R1，当电流表A的示数为满偏电流的一半时，R1=8Ω，则电流表A的内阻Rg= Ω。将电流表A与定值电阻R0 （选填“串”或“并”）联，改装后电流表的量程为 mA。 (2)为尽可能地准确测量电池组的电动势和内阻，该小组选择电阻箱R1与上述改装的电流表完成实验，请将图2内电路图补充完整（所选器材要标明符号）。 (3)按正确的电路图连接好电路进行实验，并多次测量，同时记录各仪器的读数，然后作出图像如图3所示。若图像的斜率为k，纵轴截距为b，则待测电池组的电动势E= ，内阻r= 。（用k、b表示，题中字母均为基本单位下的值） 知识点3 误差分析 5．（2025·黑龙江·二模）小东同学测量某新能源车上使用的蓄电池电动势E（约为12V）和内阻r。 (1)选择合适的仪器按图甲所示电路图连接电路，实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数约为12V且变化不明显，则原因可能是________； A．蓄电池的内阻较大 B．蓄电池的内阻较小 (2)将的定值电阻串入电路中，按图乙所示电路图连接电路，解决了上述问题。实验中电流表量程选择0~0.6A，某次测量中电流示数如图丙所示，其读数为 A； (3)多次调节滑动变阻器R阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和I，利用测得的数据描绘出如图丁所示的U-I图像。根据图像，蓄电池的内阻 Ω（结果保留1位有效数字）； (4)分析实验中由电表内阻引起的实验误差。下图中，实线是根据实验数据描点作图得到的该电源的U-I图像；虚线是考虑电表内阻影响进行修正后的U-I图像，则可能正确的是________。 A． B． C． D． 知识点4 伏阻法和安阻法 6．（2025·四川眉山·模拟预测）小明、小亮共同设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为： 电池组（电动势约，内阻约）电流表（量程，内阻） 电阻箱（）滑动变阻器（）开关三个及导线若干 他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和接入电路的阻值。 (1)小华先利用该电路准确地测出了接入电路的阻值。他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合、，断开，读出电流表的示数；再闭合、，断开S2，调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时，电流表的示数也为I。此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω； (2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。 ①他的实验步骤为： a.在闭合开关前，调节电阻R1或R2至 （选填“最大值”或“最小值”），之后闭合开关S，再闭合S1。 b.调节电阻 （选填“R1”或“R2”），得到一系列电阻值R和电流I的数据； c.断开开关，整理实验仪器。 ②图乙是他由实验数据绘出的图像，电源电动势E= V，内阻r= Ω。（计算结果保留2位有效数字） 7．（2025·河南·三模）为了测量某一旧电池组的电动势和内阻，某实验兴趣小组设计了如图甲所示电路图，所用实验器材如下： 旧电池组（电动势约为，内阻约为几十欧姆） 电压表（量程为，内阻） 定值电阻（阻值为） 单刀双掷开关一个，导线若干 （1）根据图甲所示电路图，完成图乙中的实物图连线 。 （2）实验操作步骤如下： ①将单刀双掷开关与1接通，仅用电压表直接测量电源两端电压，记录电压表示数； ②将单刀双掷开关与2接通，使得电压表与定值电阻串联后接入电源，记录电压表示数； （3）若测得，的读数如图丙所示，读出 ，由此得出 V， ；（保留三位有效数字） （4）如果电压表的实际内阻大于标称值，最终测出的电池内阻阻值 （填写“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 [能力提升练] 8．（2025·山东潍坊·三模）某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，有如图甲、乙所示两种可供选择的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表内阻约为0.50Ω，量程为0~0.6A；电压表内阻约为，量程为0~3V；被测干电池电动势约1.5V，内阻约1Ω。 (1)为使测量结果尽量准确，应选择 （选填“甲”或“乙”）电路图；实验小组想利用多用电表的欧姆挡粗略测量该电池的内阻，你认为 （选填“可行”或“不可行”）。 (2)A同学连接好如图甲所示的实验电路，闭合开关S，改变滑片的位置，记录多组电压表、电流表示数，并描绘出图像，如丙图中P图线所示；B同学用图乙所示的实验电路，实验操作与A同学相同，在同一坐标系中描点作出图像，如丙图中Q图线所示。若每次操作和读数均正确，则由图丙中的P和Q图线，可得该电池电动势和内阻的真实值为 V， （结果均保留3位有效数字）。 9．（2025·山东潍坊·三模）某实验小组测量一节干电池的电动势和内阻，有如图甲、乙所示两种可供选择的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表内阻约为0.50Ω，量程为0~0.6A；电压表内阻约为，量程为0~3V；被测干电池电动势约1.5V，内阻约1Ω。 (1)为使测量结果尽量准确，应选择 （选填“甲”或“乙”）电路图；实验小组想利用多用电表的欧姆挡粗略测量该电池的内阻，你认为 （选填“可行”或“不可行”）。 (2)A同学连接好如图甲所示的实验电路，闭合开关S，改变滑片的位置，记录多组电压表、电流表示数，并描绘出图像，如丙图中P图线所示；B同学用图乙所示的实验电路，实验操作与A同学相同，在同一坐标系中描点作出图像，如丙图中Q图线所示。若每次操作和读数均正确，则由图丙中的P和Q图线，可得该电池电动势和内阻的真实值为 V， （结果均保留3位有效数字）。 10．（24-25高二下·云南楚雄·期中）某研究小组在课堂上学习水果电池后，决定自制一个苹果电池并测量其内阻和电动势。他们根据资料教程将铜片和锌片插入苹果中，组成一个苹果电池.实验前，研究小组同学通过上网查阅相关资料了解到苹果电池的电动势一般在1V左右，内阻在500Ω左右。除了苹果电池外，实验室还提供了以下可供选择的器材： A．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻为1Ω） B．电流表A2（量程为0~1mA，内阻为100Ω） C．电压表V（量程为0~1.5V，内阻约为2kΩ） D．滑动变阻器R1（阻值为0~20Ω） E.电阻箱R2（阻值为0~9999.9Ω） F.多用电表 G.开关一个，导线若干 (1)实验前，实验小组想预测一下苹果电池的内阻，他们用调好的多用电表欧姆“×100”挡来进行测量，这么做是否合适？ ，请说明理由 。 (2)实验中电流表应选择 （填“A”或“B”），根据提供的实验器材，该小组设计了如图所示的四种电路方案，其中 （填“甲”“乙”“丙”或“丁”）图的方案最好。 (3)若所有电表的内阻均未知，则（2）问中选择的实验方案的误差来源是 （选填“电流表分压”或“电压表分流”）。 11．（2025·安徽·模拟预测）实验小组的同学设计了如图甲所示的电路测量电源的电动势与内阻以及一电压表的内阻。现有的实验器材如下： A．待测电压表V（量程0～3V，内阻约1000Ω） B．电流表A（量程0～0.6A，内阻为r0） C．电阻箱 R1(0～99.9Ω) D．电阻箱 R2(0～999.9Ω) E．待测电源（电动势约3V） F．单刀双掷开关、导线若干 (1)将电阻箱调到较大阻值，将单刀双掷开关与1相连，改变电阻箱的电阻，记录多组电阻箱的阻值R以及对应的电流表的读数I；根据所测的数据，作出图像如图乙所示，根据图像可计算出电源的电动E= ，内阻r= ； (2)在用甲图测量电压表内阻时，为尽可能精确测量，电阻箱应选择 （填“R1”或“R2”）；将电阻箱调到较大阻值，将单刀双掷开关与2相连，改变电阻箱的电阻，记录多组电阻箱的阻值R以及对应的电压表的读数U；根据所测的数据，作出图像如图丙所示，已知图像的斜率为k，根据图像以及（1）中的结果可计算出电压表的内阻RV= 。 12．（河南省天一联考2024-2025学年高二下学期4月期中物理试题）实验小组用如图1所示的电路来测量电源的电动势E和内阻r以及定值电阻的阻值。图1中的电压表为理想电压表，现把电阻箱调到最大值，闭合开关，调节电阻箱的阻值，读出电压表的示数U，改变电阻箱的阻值R，测得多组U与R对应值；再断开开关，调节电阻箱的阻值，读出电压表的示数U，改变电阻箱的阻值R，测得多组U与R对应值，以为纵轴、为横轴建立直角坐标系，在该坐标系中画出图像，得到的甲、乙两条图线如图2所示，回答下列问题： (1)按照图1所示的实验原理电路图在下列方框中完成实物图连线。 (2)闭合、断开，对应图2中的倾斜直线 （选填“甲”或“乙”），理论上甲、乙两条倾斜直线的交点 （选填“在”或“不在”）横轴上。 (3)若图线乙的纵截距为，则电源的内阻 ，若甲与乙的斜率之比为n，则与r的比值为 。 13．（2025·北京顺义·模拟预测）关于在测量电源电动势和内阻的实验。 (1)如图所示为两种测量电池电动势和内阻的实验电路图。图中部分器材规格为：电流表内阻约为，量程为；电压表内阻约为，量程为。若被测电源为一节干电池（电动势约，内阻约），应选择 电路图（选填“甲”或“乙”）；分析你选择方案的测量结果 。（选填“>”或“<”） (2)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1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2所示，可得：该电池的电动势 V，内阻 。结果均保留两位有效数字 [高频考题实战练] 14．（2025·江西萍乡·三模）某实验小组要测量一款锂电池的电动势和内阻，设计电路图如图甲，电阻箱为，定值电阻的阻值为，电流表内阻不计。 (1)将电阻箱阻值调到最大，闭合开关、，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表的示数为；断开开关，调节电阻箱，当电阻箱的阻值为时，电流表的示数仍为，则定值电阻的阻值为 。 (2)保持闭合、断开，多次调节电阻箱的阻值，获取多组电阻箱阻值及电流表示数的数据，作出图像，则和的关系式为 （用题中物理量的符号表示），根据图乙，该款锂电池的电动势 ，内阻 。（计算结果均保留2位有效数字） (3)本实验中，电动势的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“相等”或“偏小”）。 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