第十二章 专题探究九 特殊方法测量电池电动势和内阻-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理必修第三册（人教版2019 江苏专用）

专题探究九 特殊方法 黑题 专题强《 题型1伏阻法 1.(2025·吉林长春外国语学校期中)某课题研 究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻， 实验室提供的器材有： A.待测锂电池（电动势E约3.9V,内阻r约 2D,最大电流I=0.6A); B.理想电压表（测量范围0~3V); C.电阻箱R(0~99.92): D.定值电阻R。=4.52; E.开关S一个，导线若干 图1 图2 (1)课题小组设计了如图1和图2所示的两套 方案，若要求电压表能够达到满偏，你认 为合理的是图 (填“1”或“2”)， 原因是 (2)若某同学使用(1)中合理电路图进行实 验，在实验过程中，发现调节电阻箱时电 压表有示数，但示数不变，则可能的原因 是 (填选项序号) A.连接定值电阻的导线断开 B.连接电阻箱的导线将电阻箱短路 C.电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其电 阻恒定不变 (3)故障排除后，多次 t 改变电阻箱的阻 1.85 值R,读出对应的 0.25 电压U,根据测得 的数墨作出。后 图3 图像，如图3所示，则电源电动势E= 第十二章 测量电池电动势和内阻 很时：45min V,内阻r= Ω.（结果均 保留2位有效数字) 题型2安阻法 2.(2024·山东模拟)某实验小组的同学利用实 验室提供的实验器材，进行测量电池组电动势 和内阻实验.可用器材如下： A.电池组（电动势约为3V,内阻约为12） B.表头A(测量范围0~200μA,内阻R,= 1982)》 C.电阻箱R(阻值调节范围0~99.92) D.电阻箱R(阻值调节范围0~999.9)》 E.开关1个、导线若干 (1)该小组同学设计的实验电路分别如图(a)》 中的甲、乙所示，结合器材规格可知，电路 图 (填“甲”或“乙”)较合适，且 在实验过程中应将电阻箱 （填 “R”或“R,”)的阻值调为 2,使 改装后电表的量程为表头初始量程的100 倍来完成实验， 图(a)】 ×100A 3 R/O 图(h) 图(e) (2)结合所选电路图，在图(b)中用笔画线代 替导线将实物图连接完整。 (3)连接电路后，通过改变另一电阻箱接入回 路的阻值R,记录多组电表示数I和R的 黑白题083 值，作出的关系图像如图(c)所示，则电池 组的电动势E= V,内阻r= .(结果均保留2位小数) (4)不考虑实验操作和读数带来的误差，电池 组电动势的测量值 真实值，内阻 的测量值 真实值.（均填“大于” “小于”或“等于”) 题型3伏伏法 3.(2025·河北沧州联考)某同学利 用两个测量范围为0~3V的电压 表、一个R。=5Ω的定值电阻和一个滑动变阻 器R测定两节干电池的电动势和内电阻，使用 的器材还有开关一个、导线若干，实验原理如 甲所示 e (1)若滑动变阻器R有R,(0~102,允许最大 电流为1A)和R2(0~100且，允许最大电 流为0.6A)供选择，则实验中滑动变阻器 应该选择 (填“R”或“R”) (2)按照图甲，完成图乙中的实物连线， (3)按照图甲接通开关S, 多次改变滑动变阻R, 同时读出对应的电压表 的示数U,和U2,并作 记录，画出U,-U2关系 图线，如图丙所示，图线与横轴的截距为 a,与纵轴的截距为b,则根据图线可求得 电源的电动势E= , 内阻r .(均用a、b和R。表示) (4)实验中由于电压表 (填“V,” “V2”或“V,和V2”)分流，使测量的电动 势E和内阻r都偏小 必修第三册 题型4安安法 4.(2024·湖南衡阳一中模拟)某探究小组要准 确测定一个电源的电动势和内阻，实验室老师 提供了如下规格的器材： A.电源（电动势约为1.5V,内阻约为60.02）： B.电压表V(测量范围为0~3V,内阻约为 3k2):C.电流表A(测量范围为0~300μA, 内阻r,=600.02):D.电流表A2(测量范围为 0~30mA,内阻T2约为1.0)；E.电流表A (测量范围为0~0.6A,内阻r3约为012)： F.滑动变阻器R,(阻值范围为0~20D,额定 电流为3A):G.滑动变阻器R2(阻值范围为 0~2002,颜定电流为1A);H.定值电阻R (阻值为44002)；L.定值电阻R,(阻值为 4002);J.开关、导线若干. (1)该探究小组设计了如图甲、乙所示的两种 电路图，要准确测定旧干电池的电动势和 内阻，最合适的是 (2)若该探究小组以所选 +I'huA 280 电路支路中电表的示240 200 数'为纵坐标，干路中160 120 电表的示数1为横坐 04812 →limA 丙 标，作出'-1的关系图像如图丙所示，则 根据测量电路和图丙可得该电源的电动 势E测= V(结果保留两位小数)， 内阻r测= D(结果保留一位小 数) (3)用本实验所选的电路测量，电源电动势的 测量值E满 Ex(真实值)，内阻的 测量值r 「（真实值）.（均填 “=”“>”或“<”) 黑白题084压轴挑战 R kR。 2.(1)如图所示(2)5(3)6成。6R,- (4)偏大 解析：(1)根据图()，完成图(b)中的实物图连线，如答案图 所示 (2)若将电流表改装为电压为2V的电压表，则串联的定值 电凰为风片品 0=5Ω (3)由实验电路图和闭合电路欧姆定律可得E=R,+I+ 整理可得上.↓凡”，}1图像的斜率 Ror IE R EI R E ，文图像在轴的装距6：风 R。+ E ,联立解得E=讯- Ror kR。 由E= 妮，4 =E,联立解得， 6R。-6 (4)若电流表内阻不能忽略，则流经电源的电流将减小，干 电池内阻的测量值将偏大 专题探究九特殊方法测量电池电动势和内阻 黑题 专题强化 1.(1)1见解析(2)C(3)4.01.9 解析：(1)采用图1方案，当电压表接近满偏时，回路内的电 流约为1：气-A-014A,可以使用：采用方 案2，电压表示数最大值为Um=1nR。=0.6×4.5V=2.7V< 3V,不可以使用，故合理的是图1.(2)A.若连接定值电阻 的导线断开，则电压表不会有示数，故A错误：B.若连接电 阻箱的导线将电阻箱短路，则电压表亦被短路，电压表没有 示数，故B错误：C.若电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其 电阻恒定不变，则电阻箱两端的电压一定，电压表的示数即 为电阻箱两端的电压，即此时调节电阻箱时电压表有示数， 且示数不变，故C正确.。故选C.(3)根据欧姆定律U= 天人装理得叶”·名图像的级损距为 Ro+R+r E=025,解得E=40V.图像的斜率为k= Ro+r E 1.85-0.25 1 =1.6,解得r=1.9. 2.(1)乙R,2 (2)如图所示 必修第三册| (3)3.001.02(4)等于等于 解析：(1)结合所给器材规格可知，若采用电路图甲，电阻箱 R,的阻值全部接人回路时，该回路中的电流约为1= E -2.5×103A,大于表头的量程，不能完成实验.电路 R2+R 图乙较合适.结合电表改装原理，有9叫，则应将电阻 R 箱R,接人回路的阻值调为2Ω.(3)由闭合电路欧姆定律得 =m化基理得时-受，四又 结合图像得g0,0r,190心=10A,解得 E E=3.00V,r=102D.(4)结合上述分析可知，在不考虑实验 操作和读数带来的误差时，不存在实验误差，故电池组电动 势的测量值和内阻的测量值均等于真实值 3.(1)R (2)如图所示 h (368(4V,和， a 解析：(1)两节干电池的电动势约为3V,电压表V2的量程 除以定值电阻阻值得最大电流为0.6A,电路的最小电阻约 为5D,为方便实验操作，同时为了减小电压表V,的分流， 滑动变阻器应选0-10Ω的R·(2)按照图甲，实物连线如 答案图所示.(3)根据电路图和闭合电路欧姆定律可得E= (+光整理可得U三E无2，可知纵坐标的截距和图像 bR。 的斜率绝对值分别为b=E,二= ,二=。，可得E=b,r= a (4)通过电源内阻的干路电流真实值为I= 2总 元，即y,和V,的分流都会引起误差 4.(1)甲(2)1.4066.7(3)=> 解析：(1)将电流表A,和R,串联改装成的电压表的量程为 U,=300×106×(600+4400)V=1.5V,电源电动势为1.5V, 改装后的电压表的量程可以满足实验要求，故图甲合适，将 电流表A,和R,串联改装成的电压表的量程为，=300× 106×(600+400)V=0.3V,0.3V小于电源电动势1.5V,改 黑白题40 装后的电压表的量程太小，故图乙不合适，故选甲，(2)根据 闭合电路欧姆定律有I(,+R)=B一山，解得r=B r:+R3 1,利用图中的数据可知纵轴裁距6= r1+R3 B=280× r+R3 106A,代人数据解得Em=L.40V,斜率的绝对值为|k1= 2=280x10-120x10-4×102,解得r=6670 r+R3 12×103 (3)根据所选择的电路可知，当1=0时，路端电压等于电源 电动势，故电动势的测量值没有系统误差，即￡=E,电流 表A,的分压使内阻的测量值存在系统误差，测量值为干电 池内阻r和电流表A,内阻2之和即r=T直+r2,所以r>T喜 第4节能源与可持续发展 白题 基础过关 1.A2.D3.C 4.D解析：能源耗散是指将高品质的能源在利用过程中转化 为了低品质的能量过程，内能的品质最低.故选D. 5.C6.D 7.B解析：令历时为（单位：s),能够利用的太阳能E。= 6.0×10 60 t×100x10%J=tx10J,根据功率的表达式有Pm= ,解得P=10kW,故选R 第十二章章末检测 1.C2.B3.B4.D 5.D解析：AB.设该蓄电池的电动势为E,蓄电池的内阻为r, 则P=E-P,变形可得P=E -r,结合图像可知，该蓄电池 的内阻为r=0.5n,该蓄电池的电动势为B=0-(-0.5)V= 1 20 12V,故AB错误：C.该蓄电池短路时，电流最大，最大电流 E 为m=,=24A,放C错误；D.输出功率为P=E-fr,其中 ≤24A,由数学知识可知，当1：号12A时，输出功率最 大，故D正确.故选D. 6.B解析：AB.理想电压表V,测量定值电阻R,两端的电压， 根据欧姆定律可得U,=R,,理想电压表V,测量电源的路端 电压，根据闭合电路欧姆定律可得U,=E-,理想电压表V 测量滑动变阻器两端的电压，根据闭合电路欧姆定律可得 么=E-(民+小，则有0儿00=R+,可知 AUAU △儿△4均不变，由于定值电阻R,的阻值小于，则有 △△/、△ △U1<△U2,故A错误，B正确：C.电源的输出功率为P出= 「R=(,RR一可知当外电阻（中尼与滑动变 -+4r R 参考答案与解析 阻器接入电路的阻值之和)等于，时，电源的输出功率最大 由于R,<:,滑动变阻器的最大阻值等于T,则滑动变阻器滑 片上移，接入电路的阻值变大，外电阻变大，若滑片移动前， 外电阻小于内阻，则滑片上移，电源的输出功率可能增大，可 能先增大后减小，若滑片移动前，外电阻大于内阻，则滑片上 PPR 移，电源的输出功率减小：电源效率为刀P。r(R4) 1,由于外电阻增大，则电源效率增大，故C错误；D,将 滑动变阻器滑片向上滑动，滑动变阻器接人电路的阻值变 E 大，电路总电阻变大，由闭合电路欧蜗定律1R(,可知电 路电流减小，根据U,=E-(R,+),可知电容器极板间电压 增大，根据C一号，可知电容器的电荷量Q指大，电容器充 电，所以定值电阻R2中有从b流向a的瞬间电流；由E=号 可知极板间匀强电场的电场强度E变大，向上的电场力变 大，则带电液滴将向上运动，故D错误故选B. 7.(1)2(2)A(3)D(4)B 8.(1)4V1n3n(2)3W(3)1W 解析：(1)根据闭合电路欧姆定律有U,=E-,U2=E-I(r+ R),图线b反映了V1表示数随I的变化，则E=4V,r= 0-4 4 =1n,图线c反映了V2表示数随1的变化，则r+ 0-4 R=1 n=4n,解得R2=3n. (2)电源的输出功率为P=严(R,+R2）= E2(R+R2) (R+疗 E 一，从左向右移动变阻器的滑片，R增大，根 2 E:+R2"R+R: 2 据数学知识可知当R+R>r时，P随R,的增大而减小，当 R,=0时，P有最大值为P=3W. ER (3)R的输出功率为P,=PR= (R,+R,tr)= E ,根据数学知识可知当R,=R+r时 (R2tr) R1+ R +2(R+r） (由图知此情况存在)，P1有最大值为Pm=1W. 第十二章真题演练 黑题 真题体验 1.B解析：由题知，△1时间内流出的水量为m=pQ△1=1.0× 10△，发电过程中水的重力势能转化为电能，则有P=m △ 70%=1×10了W,故选B. 2.D解析：AB.单位时间流过面积A的流动空气体积为 V。=A和，单位时间流过面积A的流动空气质量为m,=p。= 黑白题41