7. 实验：测量电池的电动势和内阻（分层作业）物理教科版必修第三册

2.7实验：测量电池的电动势和内阻 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、实验：测量电池的电动势和内阻 1 15 21 一、实验：测量电池的电动势和内阻 一、单选题 1．某实验小组在测量电源电动势和内阻的实验中，采用如图甲所示的电路进行实验，待测电源的电动势约2V，内阻约。（　　） A．在闭合开关S前，滑动变阻器滑片应置于端 B．这个实验的系统误差是由于电流表分压造成的 C．电源的内阻为 D．为了让实验误差更小，同量程的电压表，应该选择内阻更大的那一个 【答案】D 【详解】A．在闭合开关S前，为防止烧坏电表，滑动变阻器滑片应置于a端，A错误； C．根据闭合电路的欧姆定律 整理得 可知图像的斜率大小表示电源的内阻大小，有 C错误； BD．根据电路图分析，电流表测的是滑动变阻器的电流不是干路电流，未计入电压表支路的电流，所以误差主要是电压表的分流作用。电压表与滑动变阻器并联，根据并联电路分流特点，电阻越大，分流越小，故为了让实验误差更小，同量程的电压表，应该选择内阻更大的那一个，B错误，D正确。 故选D。 2．如图所示，小明同学用图甲所示的电路图完成“测量电源电动势和内电阻的实验”，图乙中实线为按照实验所记录的电压表示数 U与电流表示数I所作出的图线。由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差，两条虚线①②中有一条是真实图线，则下列关于此方案的误差说法正确的是（　　） A．本实验产生系统误差的原因是电压表的分流作用，使电流表示数偏大 B．本实验产生系统误差的原因是电流表的分压作用，使电压表示数偏大 C．图线①表示真实图线，小明所测电动势和内阻均偏小 D．图线②表示真实图线，小明所测电动势为真实值，内阻偏大 【答案】C 【详解】AB．本实验产生系统误差的原因是电压表的分流作用，使电流表示数偏小，故AB错误； CD．当电压表的示数为零时，电流表的测量值等于真实值，则图线①表示真实图线，图像在纵轴上的截距等于电动势，斜率的绝对值表示内电阻。因此小明所测电动势和内阻均偏小，故C正确，D错误； 故选C。 3．实验室有两个变阻箱R1、R2，只能看到每个倍数刻度的0刻度线，其余倍数刻度磨损不清，其它功能正常。小明为了测量每个倍数刻度所对应的阻值，利用如图所示的测量电路，设计了两套方案。方案1：调节R1至待测刻度，保持不变，多次改变R2，进行测量，电压表、电流表的读数分别为U、I，作出U-I关系图，测得R1待测刻度对应的阻值；方案2：调节R2至待测刻度，保持不变，多次改变R1，进行测量，同理，测得R2的阻值。下列表述正确的是（　　） A．方案1，R1测量值偏大 B．方案1，R1测量值准确 C．方案2，R2测量值准确 D．方案2，R2测量值偏小 【答案】A 【详解】AB．方案1，改变R2，R1保持不变 电流表电阻未知，将U-I关系图的斜率当成R1待测刻度对应的阻值，测量结果偏大，故A正确，B错误； CD．方案2，R2保持不变，多次改变R1 整理得 电源电阻未知，将U-I关系图的斜率当成R2待测刻度对应的阻值，测量结果偏大，故CD错误。 故选A。 4．如图所示，某同学用图示电路测量电源的电动势和内电阻。为减小实验的系统误差，可采用的方法是（　　） A．用内阻小的电压表 B．用内阻大的电压表 C．用内阻小的电流表 D．用内阻大的电流表 【答案】B 【详解】实验的误差来源是电压表的分流作用，流经电源的电流大于电流表的示数，所以当电压表的内阻越大时，根据并联电路的特点可知，电压表分得的电流越小，对测量结果的影响越小，故需要用内阻大些的电压表。 故选B。 5．一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、实验题 6．某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。 (1)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在 （填“M”或“N”）端； (2)按照图甲连接实物图，如图乙所示，闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为 （填“a”“b”或“c”），改接的方法是 。 (3)根据实验数据作出的图像如图丙所示，则该电池的电动势 V，内阻 Ω（结果均保留2位有效数字）。 【答案】(1)M (2) 见解析 (3) 【详解】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于最大阻值处，远离下端接线柱，故应在M端。 （2）[1][2]根据电路图可知实物图中导线连接错误，应将导线的两端分别连接电压表的“”接线柱和开关的右端接线柱。 （3）[1][2]根据 可知图线与纵轴交点为电动势，斜率的绝对值为内阻，则 ， 7．用电流表和电压表测量电源的电动势和内阻，实验原理图及所需器材如图甲、乙所示。 (1)在图乙中用笔画线代替导线将器材按原理图连接成实验电路。 (2)一位同学记录的6组数据见下表： I / A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U / V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 试根据这些数据在图丙中作出U − I图像 ，根据图像读出电源的电动势E = V，求出电源内阻r = Ω。 【答案】(1) (2) 1.45/1.46/1.47 0.71/0.72/0.73 【详解】（1）实物连线如图 （2）[1]根据这些数据在图丙中作出U − I图像 [2][3]根据 U = E − Ir 结合图像读出电源的电动势 E = 1.46 V 求出电源内阻 8．某物理兴趣小组要测量一电池的电动势和内阻，实验室提供下列器材： A．电池（电动势约为3V，内阻约为）； B．电压表（量程为，内阻约为）； C．电流表（量程为，内阻小于）； D．定值电阻； E．电阻箱； F．滑动变阻器； G．滑动变阻器； H．开关和导线若干。 (1)为减小误差，某同学设计了一个测量电流表内阻的电路，请用笔画线代替导线，完成方框中的实验电路图，并标明所选滑动变阻器的符号 。 (2)根据上述实验，测得电流表的内阻为。现按如图甲所示的电路图连接好电路，闭合开关，调节电阻箱，记录下各仪器的示数。若某次实验时电流表指针如图乙所示，则通过电阻箱的电流为 mA。 (3)将测量数据的单位统一成国际单位，根据记录的数据，以电流表的示数I的倒数为纵坐标，以电阻箱的示数为横坐标，作出如图丙所示的图像，若测得图线纵轴截距为，图线的斜率为，则电池电动势 V，内阻 。（结果均保留三位有效数字） 【答案】(1) (2)3.6 (3) 3.06 10.5 【详解】（1）由欧姆定律得 故滑动变阻器应选，实验电路图如图所示 （2）由题图乙可知，通过电流表的电流 则通过电阻箱的电流 （3）[1][2]由欧姆定律得 变形后 根据图线纵轴截距 斜率 解得 ， 9．把铜片和锌片相隔1cm插入一个梨中，就制成一个水果电池。铜片和锌片相距越近、插入越深，电池的内阻就越小。铜片是电池的正极，锌片是负极。某同学查阅资料得知该水果电池的电动势小于1V，内阻约为几百欧姆。水果电池的内阻较大，容易测量，但实验时，内阻会发生明显改变，测量应尽量迅速。该同学利用下列所给器材测量该水果电池的电动势E和内阻r。 A．电流表（内阻，满偏电流） B．电流表（量程2mA，内阻约为） C．滑动变阻器（） D．电阻箱（） F．开关S，导线若干 （1）实验中用电流表与电阻箱串联改装成量程为1V的电压表，则电阻箱接入电路的阻值R= Ω。 （2）改装好电压表后，该同学采用下面的电路图进行测量。 （3）该同学实验时采集的数据如下表所示（、分别是电流表、的示数）。 /mA 0.090 0.160 0.270 0.400 0.600 0.650 /mA 0.90 0.80 0.68 0.50 0.37 0.18 /V 0.09 0.16 0.27 0.40 0.60 0.65 请将数据描绘在下面坐标系中，作出图线 。 （4）根据图线求出该水果电池的电动势为 V（结果保留2位有效数字），内阻为 Ω（结果保留3位有效数字）。 （5）实验测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比， ， 。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 【答案】 970 0.80（0.76~0.82均对） 800（760~820均对） 等于 大于 【详解】（1）[1]改装好的电压表内阻为 电阻箱接入电路的电阻为 （3）[2]根据采集的数据作出的图像如图所示 （4）[3][4]由电路结构知表示路端电压U，由，得 可知图线与纵轴的交点的纵坐标为电源电动势，斜率的绝对值为电源内阻，由图像可得 ， （5）[5][6]由测量电路可知，所测为电动势真实值，测量的内阻为电池内阻和电流表的内阻之和，=，＞。 10．在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有： A．干电池一节 B．电流表（量程0 ~ 0.6 A，0 ~ 3 A） C．电压表（量程0 ~ 3 V，0 ~ 15 V） D．开关S和若干导线 E．滑动变阻器R（最大阻值20 Ω，额定电流2 A） (1)为使测量尽可能精确，请根据原理图甲用笔画线代替导线将图乙所示的实物连成实验电路 。 (2)补全下列实验步骤中所缺的内容： A．按实验要求连接好电路，使滑动变阻器以 （选填“最大”或“最小”）阻值接入电路中。 B．闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表和电流表的指针有明显偏转，读取电压表和电流表的示数。 C．继续移动 ，并再次读取电压表和电流表的示数，用同样方法测量多组数据。 D．断开开关，整理好器材，进行实验数据处理。 【答案】(1) (2) 最大 滑动变阻器的滑片 【详解】（1）一节干电池的电动势为1.5 V，可以确定电压表选用0 ~ 3 V的量程；电路中的最小电流约为 故电流表选用0 ~ 0.6 A的量程，滑动变阻器采用限流式接法，根据电路图连接实物如图所示。 （2）[1]闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大，这样在闭合开关时，电路中的电流最小。 [2]移动滑动变阻器的滑片，改变滑动变阻器接入电路的阻值大小，再次读取电压表和电流表的示数，用同样的方法测量多组数据，然后根据电流和电压的数值，作出图像。 11．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．被测干电池一节 B．电流表（量程0 ~ 3 A，内阻约为0.3 Ω） C．电流表（量程0 ~ 0.6 A，内阻约为0.1 Ω） D．电压表（量程0 ~ 3 V，内阻未知） E．滑动变阻器（0 ~ 10 Ω；2 A） F．滑动变阻器（0 ~ 100 Ω；1 A） G．定值电阻R0（阻值为1 Ω，额定功率为5 W） H．开关、导线若干 在现有器材条件下，要求尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 (1)该同学按照图甲所示的电路连接好实验器材并进行实验，根据实验数据绘出了如图乙所示的U − I图像，则电源的电动势E = V，电源内阻r = Ω。 (2)当外电路短路时，通过电源的电流为 A。 【答案】(1) 1.5 0.6 (2)2.5 【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可知U − I图线的纵轴截距表示电源的电动势E，图线斜率的绝对值等于r + R0，由题图乙可知，电源的电动势为 内电阻为 （2）当外电路短路时，通过电源的电流为 12．实验室提供以下实验器材： A．蓄电池（电动势约，内阻约） B．电压表（，内阻约） C．电流表（，内阻约） D．电阻箱（） E.开关一个，导线若干 甲、乙两同学根据实验室提供的器材设计电路测量蓄电池的电动势和内阻： (1)甲同学根据实验室提供的器材，设计如图甲所示电路，则开关S闭合前应将电阻箱阻值调至 （填“最大”或“最小”）。 (2)甲同学接好电路后，闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，电流表示数随之变化，记录电阻箱阻值R和电流表示数Ⅰ，处理实验数据时，该同学以为纵轴，以R为横轴，作出图像，得到一条倾斜直线，若直线斜率为k，纵截距为b，则待测电源的电动势为 ，内阻为 。（用k和b表示） (3)乙同学设计如图乙所示的电路，根据实验室提供的各器材的规格，你认为 （填“甲”或“乙”）同学测蓄电池的电动势和内阻的误差更小。 【答案】(1)最大 (2) (3)乙 【详解】（1）闭合开关S前，应使电流表示数最小，应将电阻箱的阻值调至最大。 （2）[1][2] 由闭合电路的欧姆定律得 整理得 由此可知 解得 （3）因蓄电池内阻 是小电阻，故电压表的分流作用比电流表的分压作用小，所以采用图乙的误差更小。 一、单选题 1．（24-25高一下·江苏南京·期末）图甲、乙、丙 、丁中，电流表A内阻约1.0Ω，电压表V内阻约1kΩ，电压表示数为U，电阻箱接入电路的阻值为R，关于测定电源电动势和内阻的实验，下列说法正确的是（　　） A．图甲适用于内阻较小的电源，电动势的测量值等于真实值 B．图乙的系统误差来源于电流表分压，内阻的测量值小于真实值 C．图丙，内阻的测量值等于电源内阻与电流表内阻之和 D．图丁，U−R的图像是一条倾斜的直线 【答案】C 【详解】A．图甲是内接法，适用于电流表内阻已知或内阻较大的电源，电动势的测量值等于真实值，故A错误； B．图乙的电流表测量的不是总电流，系统误差来源于电压表的分流，内阻的测量值小于真实值，故B错误； C．对图丙由闭合电路欧姆定律可得 整理得 根据图像可得内阻的测量值，即电源内阻与电流表内阻之和，故C正确； D．对图丁由闭合电路欧姆定律可得 整理得 由上式可知的图像是一条倾斜的直线，故D错误。 故选C。 2．（24-25高三上·北京顺义·期末）利用图甲和图乙两种电路，分别测定一节干电池的电动势和内阻，下列说法正确的是（    ） A．甲电路误差的主要原因是电流表分压 B．乙电路误差的主要原因是电压表分流 C．甲电路中的滑动变阻器滑片向右滑动，电流表的示数减小 D．假设甲电路和乙电路的滑动变阻器被短路，则流过电池的电流不同 【答案】D 【详解】A．甲电路中电压表测量电源的外电压准确，因为电压表起分流作用，电流表测量通过电源的电流偏小，即误差来自电压表的分流，故A错误； B．乙电路中电流表测量通过电源的干路电流准确，因为电流表的分压作用，电压表测量的路端电压偏小，即误差来自电流表的分压，故B错误； C．甲电路中的滑动变阻器滑片向右滑动，滑动变阻器接入阻值减小，外部电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，路端电压减小，流过电压表电流减小，所以电流表的示数增大，故C错误； D．如果甲电路中滑动变阻器短路，电流表和电压表并联，如果乙电路中滑动变阻器短路，电压表被短路，外电路中只有电流表，则可知，两种情况下外电阻大小不同，由闭合电路欧姆定律可知，流过电池的电流不同，故D正确。 故选D。 3．（24-25高二上·北京朝阳·期末）某同学在测量电源电动势和内阻时，按如图所示的甲、乙两种电路分别连接实验器材，测量记录实验数据，并根据所测实验数据在丙图中作出两条图线与。实验各环节均正确。下列说法正确的是（　　） A．根据甲电路实验数据作出的是图线 B．由图线可得出电源电动势的测量值为，内阻的测量值为 C．采用甲电路测量的电源电动势更准确些，采用乙电路测量的电源内阻更准确些 D．b图线对应的实验误差主要是由于电压表的分流引起的 【答案】D 【详解】ACD．甲电路实验误差是由于电压表分流引起，流经电源的电流比电流表测得的电流大 E测＝E真<E真，r测＝<r真 故电动势和内阻的测量值均小于实际值。乙电路实验误差是由于电流表分压引起 E测＝E真，r测＝r＋RA>r真 电动势的测量值等于实际值，内阻测量值大于真实值。根据甲电路实验数据作出的是图线，采用乙电路测量的电源电动势更准确些。因为电压表内阻比电源内阻大的多，电流表内阻和电源内阻相差不多，采用甲电路测量的电源内阻更准确些，故AC错误，D正确； B．由图线可得出电源电动势的测量值为纵轴截距，为，内阻的测量值 故B错误。 故选D。 4．（23-24高三上·北京昌平·期末）某同学用如图所示的实验电路测量某电源的电动势和内阻，其中R为电阻箱。在图中，实线是根据实验数据描点作图得到的图线；虚线是在忽略电表内阻影响的理想情况下，该电源的路端电压U随电流I变化的图线，其中正确的是（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当不考虑电压表内阻影响时，则通过电源的电流为 当考虑电压表内阻影响时，则通过电源的电流为 而当电路短路时 则图像为A。 故选A。 二、实验题 5．（24-25高二下·湖南岳阳·期末）利用如图甲所示的电路测量电流表的内阻，实验仪器有： 待测电流表（量程，内阻约）；电流表（量程，内阻约）；直流电源（电动势1.5V，内阻不计）；滑动变阻器（，额定电流）；电阻箱（最大阻值）。 主要实验步骤如下： (1)①开关闭合，断开，调节滑动变阻器的阻值，使电流表指针偏转到满刻度，读出此时电流表的示数； ②开关、均闭合，同时调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表的示数仍为，并使电流表指针偏转到满刻度的一半，记录此时电阻箱的阻值；若步骤②中记录的电阻箱的阻值为，则电流表内阻的测量值为 。 (2)若将该电流表改装成量程为的电流表A，则改装表A的内阻 （结果保留2位有效数字）。 (3)为测量一节旧干电池的电动势E和内阻r，现利用电流表A和其他实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中，多次改变电阻箱阻值，记录每组的电阻箱阻值和电流表A的读数I，画出。图像为一条直线，如图丙所示，已知图线的斜率为，纵截距为a，则该电池的电动势 ，内阻 。（结果均用字母k、a、表示） 【答案】(1)9.9 (2)0.30 (3) 【详解】（1）由于两次测量过程中，电流表的示数始终不变，而当开关、均闭合，电流表指针偏转到满刻度的一半，此时通过电阻箱的电流与通过的电流相等；电阻箱的阻值为，则电流表内阻的测量值也为。 （2）若将该电流表改装成量程为的电流表A，根据欧姆定律则有 代入数据解得 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律则有 整理可得 故在图像中其斜率为 解得 纵截距为 联立解得 6．（24-25高二下·广东深圳·期末）利用下面的实验器材按要求完成实验： 电源E（电动势约，内阻r约） 电压表V（，内阻很大） 电流表A（，内阻约） (1)测量电流表A的内阻： 按甲图连接好电路，调节滑动变阻器和电阻箱R，让电流表满偏，此时电阻箱的示数为，电压表的示数如乙图，则电压表的示数为 V，电流表内阻 (2)改装电流表： 把电流表A改装成量程为的电流表，需要 联（填“串”或“并”）一个阻值 的定值电阻。 (3)测量电源E的电动势和内阻： 按丙图连接好电路图，闭合开关S，记录电阻箱阻值R和电压表示数U。重复实验，利用得到的多组R、U数据做出图像为一条直线，如丁图所示。由丁图可知该电池的电动势 V，内阻 。（结果均保留2位有效数字）。 【答案】(1) 2.90 9.9 (2) 并 0.1 (3) 3.3 0.33 【详解】（1）[1] 由图乙可知，电压表的量程为，其分度值为，故可读出电压表示数为。 [2] 当电流表满偏时，根据部分电路欧姆定律有 代入数据解得 （2）[1]把小量程电流表改装成大量程的电流表需并联一个电阻。 [2]根据并联电路分流原理有 代入数据解得 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可知，电压表V的示数U与电阻箱的阻值R之间满足 整理得 结合图像可知纵轴截距 所以该电池的电动势为 同理图像的斜率为 所以电池的内阻为 一、实验题 1．（2025·湖北·高考真题）某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： (1)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为______。 (3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E= V（保留三位有效数字），r= Ω（保留两位有效数字） (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果 （填“有”或“无”）影响。 【答案】(1)保护 (2) (3) 1.47 1.3 (4)有 【详解】（1）R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。 （2）根据闭合电路欧姆定律 化简可得 （3）[1][2]结合上述有 结合图（b）有， 解得， （4）当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻 导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。 2．（2025·海南·高考真题）图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。 有如下器材 电源（约为3V，内阻未知） 电压表V（0~3V，RV约为3kΩ） 电流表A（0~6A，RA约为1Ω） 定值电阻 滑动变阻器（） 滑动变阻器（） 开关S 导线若干 (1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选 。 (2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 根据表中数据作出U-I图像 。 (3)由U-I图像可求出电动势E1= V，内阻r= Ω（均保留三位有效数字）。 (4)考虑电压表分流引起的误差，则 ；（填“大于”、 “等于”或“小于”）；与真实值之间的关系式为 （用，，，表示 【答案】(1) (2) (3) (4) 小于 【详解】（1）为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的； （2）图像如下： （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 结合图线可得， 解得 （4）[1]将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，等效电源的电动势为 故； [2]将等效进电源的内阻中，可得等效新电源的内阻为 （2025·上海·高考真题）滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。 3．电学实验中，进行“测量电源电动势和内阻”实验时，记录数据，当电流表时，电压表示数为；当电流表示数为，电压表示数；则此电源电动势为 V内阻为 。 4．通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系，描绘如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析： （1）电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则( ) A．R增大，增大        B．R减小，减小 C．R增大，不变        D．R减小，不变 （2）根据图像分析，当电阻两端电压为时，该电阻的功率为 W。 （3）根据图像，推测该实验电路为( ) A．            B． C．               D 【答案】3． 4.5 1.5 4． B 0.225 C 【解析】3．[1][2]根据闭合电路欧姆定律 代入数据可得； 联立两式解得； 则此电源电动势为4.5V，内阻为1.5。 4．[1]因为电阻图线的斜率为电阻的倒数，随着电阻两端的电压增大，可知斜率在不断增大，故随着电阻两端的电压增大，R减小，再根据电阻定律 可得也在减小，B选项正确。 故选B。 [2]根据图像分析，当电阻两端电压为时，可读出此时流过电阻的电流为0.125V，根据公式 代入数据解得 该电阻的功率为0.225W。 [3]根据图像，当电阻两端的电压很小时，斜率几乎为零，电阻阻值很大，滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况，所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大，流过电阻的电流也在增大，电流表测流过电阻的电流，可推测该实验电路符合条件的只有C选项。 故选C。 5．（2024·北京·高考真题）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E = V，内阻r = kΩ。（结果保留两位有效数字） 【答案】 1.0 3.3 【详解】[1][2]由闭合电路欧姆定律得，解得 结合题图2可得 ， 6．（2023·浙江·高考真题）在“测量干电池的电动势和内阻”实验中         （1）部分连线如图1所示，导线a端应连接到 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为 V。 （2）测得的7组数据已标在如图3所示坐标系上，用作图法求干电池的电动势 V和内阻 Ω。（计算结果均保留两位小数） 【答案】 B 1.20 1.50 1.04 【详解】（1）[1]电压表测量的电压应为路端电压，开关应能控制电路，所以导线a端应连接到B处； [2]干电池电动势约为1.5V，电压表选择量程，分度值为0.1V，题图中电压表读数为1.20V； （2）[3][4]作出如图所示    根据闭合电路欧姆定律 可知 图像纵轴截距为电源电动势可得 图像斜率的绝对值等于电源内阻 【点睛】 7．（2023·湖北·高考真题）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下： 电压表（量程，内阻很大）； 电流表（量程）； 电阻箱（阻值）； 干电池一节、开关一个和导线若干。    （1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线 。   （2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为 V（保留3位有效数字）、内阻为 （保留2位有效数字）。    （3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为 （保留2位有效数字）。 （4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值 （填“偏大”或“偏小”）。 【答案】 1.58 0.64 2.5 偏小 【详解】（1）[1]实物连线如图：    （2）[2][3]由电路结合闭合电路的欧姆定律可得 由图像可知 E=1.58V 内阻 （3）[4]根据 可得 由图像可知 解得 （4）[5]由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.7实验：测量电池的电动势和内阻 目录 【攻核心·技能提升】 1 一、实验：测量电池的电动势和内阻 1 8 11 一、实验：测量电池的电动势和内阻 一、单选题 1．某实验小组在测量电源电动势和内阻的实验中，采用如图甲所示的电路进行实验，待测电源的电动势约2V，内阻约。（　　） A．在闭合开关S前，滑动变阻器滑片应置于端 B．这个实验的系统误差是由于电流表分压造成的 C．电源的内阻为 D．为了让实验误差更小，同量程的电压表，应该选择内阻更大的那一个 2．如图所示，小明同学用图甲所示的电路图完成“测量电源电动势和内电阻的实验”，图乙中实线为按照实验所记录的电压表示数 U与电流表示数I所作出的图线。由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差，两条虚线①②中有一条是真实图线，则下列关于此方案的误差说法正确的是（　　） A．本实验产生系统误差的原因是电压表的分流作用，使电流表示数偏大 B．本实验产生系统误差的原因是电流表的分压作用，使电压表示数偏大 C．图线①表示真实图线，小明所测电动势和内阻均偏小 D．图线②表示真实图线，小明所测电动势为真实值，内阻偏大 3．实验室有两个变阻箱R1、R2，只能看到每个倍数刻度的0刻度线，其余倍数刻度磨损不清，其它功能正常。小明为了测量每个倍数刻度所对应的阻值，利用如图所示的测量电路，设计了两套方案。方案1：调节R1至待测刻度，保持不变，多次改变R2，进行测量，电压表、电流表的读数分别为U、I，作出U-I关系图，测得R1待测刻度对应的阻值；方案2：调节R2至待测刻度，保持不变，多次改变R1，进行测量，同理，测得R2的阻值。下列表述正确的是（　　） A．方案1，R1测量值偏大 B．方案1，R1测量值准确 C．方案2，R2测量值准确 D．方案2，R2测量值偏小 4．如图所示，某同学用图示电路测量电源的电动势和内电阻。为减小实验的系统误差，可采用的方法是（　　） A．用内阻小的电压表 B．用内阻大的电压表 C．用内阻小的电流表 D．用内阻大的电流表 5．一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、实验题 6．某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。 (1)实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在 （填“M”或“N”）端； (2)按照图甲连接实物图，如图乙所示，闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为 （填“a”“b”或“c”），改接的方法是 。 (3)根据实验数据作出的图像如图丙所示，则该电池的电动势 V，内阻 Ω（结果均保留2位有效数字）。 7．用电流表和电压表测量电源的电动势和内阻，实验原理图及所需器材如图甲、乙所示。 (1)在图乙中用笔画线代替导线将器材按原理图连接成实验电路。 (2)一位同学记录的6组数据见下表： I / A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U / V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 试根据这些数据在图丙中作出U − I图像 ，根据图像读出电源的电动势E = V，求出电源内阻r = Ω。 8．某物理兴趣小组要测量一电池的电动势和内阻，实验室提供下列器材： A．电池（电动势约为3V，内阻约为）； B．电压表（量程为，内阻约为）； C．电流表（量程为，内阻小于）； D．定值电阻； E．电阻箱； F．滑动变阻器； G．滑动变阻器； H．开关和导线若干。 (1)为减小误差，某同学设计了一个测量电流表内阻的电路，请用笔画线代替导线，完成方框中的实验电路图，并标明所选滑动变阻器的符号 。 (2)根据上述实验，测得电流表的内阻为。现按如图甲所示的电路图连接好电路，闭合开关，调节电阻箱，记录下各仪器的示数。若某次实验时电流表指针如图乙所示，则通过电阻箱的电流为 mA。 (3)将测量数据的单位统一成国际单位，根据记录的数据，以电流表的示数I的倒数为纵坐标，以电阻箱的示数为横坐标，作出如图丙所示的图像，若测得图线纵轴截距为，图线的斜率为，则电池电动势 V，内阻 。（结果均保留三位有效数字） 9．把铜片和锌片相隔1cm插入一个梨中，就制成一个水果电池。铜片和锌片相距越近、插入越深，电池的内阻就越小。铜片是电池的正极，锌片是负极。某同学查阅资料得知该水果电池的电动势小于1V，内阻约为几百欧姆。水果电池的内阻较大，容易测量，但实验时，内阻会发生明显改变，测量应尽量迅速。该同学利用下列所给器材测量该水果电池的电动势E和内阻r。 A．电流表（内阻，满偏电流） B．电流表（量程2mA，内阻约为） C．滑动变阻器（） D．电阻箱（） F．开关S，导线若干 （1）实验中用电流表与电阻箱串联改装成量程为1V的电压表，则电阻箱接入电路的阻值R= Ω。 （2）改装好电压表后，该同学采用下面的电路图进行测量。 （3）该同学实验时采集的数据如下表所示（、分别是电流表、的示数）。 /mA 0.090 0.160 0.270 0.400 0.600 0.650 /mA 0.90 0.80 0.68 0.50 0.37 0.18 /V 0.09 0.16 0.27 0.40 0.60 0.65 请将数据描绘在下面坐标系中，作出图线 。 （4）根据图线求出该水果电池的电动势为 V（结果保留2位有效数字），内阻为 Ω（结果保留3位有效数字）。 （5）实验测得的水果电池的电动势和内阻与真实值相比， ， 。（均选填“大于”“小于”或“等于”） 10．在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有： A．干电池一节 B．电流表（量程0 ~ 0.6 A，0 ~ 3 A） C．电压表（量程0 ~ 3 V，0 ~ 15 V） D．开关S和若干导线 E．滑动变阻器R（最大阻值20 Ω，额定电流2 A） (1)为使测量尽可能精确，请根据原理图甲用笔画线代替导线将图乙所示的实物连成实验电路 。 (2)补全下列实验步骤中所缺的内容： A．按实验要求连接好电路，使滑动变阻器以 （选填“最大”或“最小”）阻值接入电路中。 B．闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表和电流表的指针有明显偏转，读取电压表和电流表的示数。 C．继续移动 ，并再次读取电压表和电流表的示数，用同样方法测量多组数据。 D．断开开关，整理好器材，进行实验数据处理。 11．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材： A．被测干电池一节 B．电流表（量程0 ~ 3 A，内阻约为0.3 Ω） C．电流表（量程0 ~ 0.6 A，内阻约为0.1 Ω） D．电压表（量程0 ~ 3 V，内阻未知） E．滑动变阻器（0 ~ 10 Ω；2 A） F．滑动变阻器（0 ~ 100 Ω；1 A） G．定值电阻R0（阻值为1 Ω，额定功率为5 W） H．开关、导线若干 在现有器材条件下，要求尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。 (1)该同学按照图甲所示的电路连接好实验器材并进行实验，根据实验数据绘出了如图乙所示的U − I图像，则电源的电动势E = V，电源内阻r = Ω。 (2)当外电路短路时，通过电源的电流为 A。 12．实验室提供以下实验器材： A．蓄电池（电动势约，内阻约） B．电压表（，内阻约） C．电流表（，内阻约） D．电阻箱（） E.开关一个，导线若干 甲、乙两同学根据实验室提供的器材设计电路测量蓄电池的电动势和内阻： (1)甲同学根据实验室提供的器材，设计如图甲所示电路，则开关S闭合前应将电阻箱阻值调至 （填“最大”或“最小”）。 (2)甲同学接好电路后，闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，电流表示数随之变化，记录电阻箱阻值R和电流表示数Ⅰ，处理实验数据时，该同学以为纵轴，以R为横轴，作出图像，得到一条倾斜直线，若直线斜率为k，纵截距为b，则待测电源的电动势为 ，内阻为 。（用k和b表示） (3)乙同学设计如图乙所示的电路，根据实验室提供的各器材的规格，你认为 （填“甲”或“乙”）同学测蓄电池的电动势和内阻的误差更小。 一、单选题 1．（24-25高一下·江苏南京·期末）图甲、乙、丙 、丁中，电流表A内阻约1.0Ω，电压表V内阻约1kΩ，电压表示数为U，电阻箱接入电路的阻值为R，关于测定电源电动势和内阻的实验，下列说法正确的是（　　） A．图甲适用于内阻较小的电源，电动势的测量值等于真实值 B．图乙的系统误差来源于电流表分压，内阻的测量值小于真实值 C．图丙，内阻的测量值等于电源内阻与电流表内阻之和 D．图丁，U−R的图像是一条倾斜的直线 2．（24-25高三上·北京顺义·期末）利用图甲和图乙两种电路，分别测定一节干电池的电动势和内阻，下列说法正确的是（    ） A．甲电路误差的主要原因是电流表分压 B．乙电路误差的主要原因是电压表分流 C．甲电路中的滑动变阻器滑片向右滑动，电流表的示数减小 D．假设甲电路和乙电路的滑动变阻器被短路，则流过电池的电流不同 3．（24-25高二上·北京朝阳·期末）某同学在测量电源电动势和内阻时，按如图所示的甲、乙两种电路分别连接实验器材，测量记录实验数据，并根据所测实验数据在丙图中作出两条图线与。实验各环节均正确。下列说法正确的是（　　） A．根据甲电路实验数据作出的是图线 B．由图线可得出电源电动势的测量值为，内阻的测量值为 C．采用甲电路测量的电源电动势更准确些，采用乙电路测量的电源内阻更准确些 D．b图线对应的实验误差主要是由于电压表的分流引起的 4．（23-24高三上·北京昌平·期末）某同学用如图所示的实验电路测量某电源的电动势和内阻，其中R为电阻箱。在图中，实线是根据实验数据描点作图得到的图线；虚线是在忽略电表内阻影响的理想情况下，该电源的路端电压U随电流I变化的图线，其中正确的是（    ） A． B． C． D． 二、实验题 5．（24-25高二下·湖南岳阳·期末）利用如图甲所示的电路测量电流表的内阻，实验仪器有： 待测电流表（量程，内阻约）；电流表（量程，内阻约）；直流电源（电动势1.5V，内阻不计）；滑动变阻器（，额定电流）；电阻箱（最大阻值）。 主要实验步骤如下： (1)①开关闭合，断开，调节滑动变阻器的阻值，使电流表指针偏转到满刻度，读出此时电流表的示数； ②开关、均闭合，同时调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表的示数仍为，并使电流表指针偏转到满刻度的一半，记录此时电阻箱的阻值；若步骤②中记录的电阻箱的阻值为，则电流表内阻的测量值为 。 (2)若将该电流表改装成量程为的电流表A，则改装表A的内阻 （结果保留2位有效数字）。 (3)为测量一节旧干电池的电动势E和内阻r，现利用电流表A和其他实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中，多次改变电阻箱阻值，记录每组的电阻箱阻值和电流表A的读数I，画出。图像为一条直线，如图丙所示，已知图线的斜率为，纵截距为a，则该电池的电动势 ，内阻 。（结果均用字母k、a、表示） 6．（24-25高二下·广东深圳·期末）利用下面的实验器材按要求完成实验： 电源E（电动势约，内阻r约） 电压表V（，内阻很大） 电流表A（，内阻约） (1)测量电流表A的内阻： 按甲图连接好电路，调节滑动变阻器和电阻箱R，让电流表满偏，此时电阻箱的示数为，电压表的示数如乙图，则电压表的示数为 V，电流表内阻 (2)改装电流表： 把电流表A改装成量程为的电流表，需要 联（填“串”或“并”）一个阻值 的定值电阻。 (3)测量电源E的电动势和内阻： 按丙图连接好电路图，闭合开关S，记录电阻箱阻值R和电压表示数U。重复实验，利用得到的多组R、U数据做出图像为一条直线，如丁图所示。由丁图可知该电池的电动势 V，内阻 。（结果均保留2位有效数字）。 一、实验题 1．（2025·湖北·高考真题）某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： (1)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为______。 (3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E= V（保留三位有效数字），r= Ω（保留两位有效数字） (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果 （填“有”或“无”）影响。 2．（2025·海南·高考真题）图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。 有如下器材 电源（约为3V，内阻未知） 电压表V（0~3V，RV约为3kΩ） 电流表A（0~6A，RA约为1Ω） 定值电阻 滑动变阻器（） 滑动变阻器（） 开关S 导线若干 (1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选 。 (2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 根据表中数据作出U-I图像 。 (3)由U-I图像可求出电动势E1= V，内阻r= Ω（均保留三位有效数字）。 (4)考虑电压表分流引起的误差，则 ；（填“大于”、 “等于”或“小于”）；与真实值之间的关系式为 （用，，，表示 （2025·上海·高考真题）滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。 3．电学实验中，进行“测量电源电动势和内阻”实验时，记录数据，当电流表时，电压表示数为；当电流表示数为，电压表示数；则此电源电动势为 V内阻为 。 4．通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系，描绘如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析： （1）电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则( ) A．R增大，增大        B．R减小，减小 C．R增大，不变        D．R减小，不变 （2）根据图像分析，当电阻两端电压为时，该电阻的功率为 W。 （3）根据图像，推测该实验电路为( ) A．            B． C．               D 5．（2024·北京·高考真题）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E = V，内阻r = kΩ。（结果保留两位有效数字） 6．（2023·浙江·高考真题）在“测量干电池的电动势和内阻”实验中         （1）部分连线如图1所示，导线a端应连接到 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为 V。 （2）测得的7组数据已标在如图3所示坐标系上，用作图法求干电池的电动势 V和内阻 Ω。（计算结果均保留两位小数） 7．（2023·湖北·高考真题）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下： 电压表（量程，内阻很大）； 电流表（量程）； 电阻箱（阻值）； 干电池一节、开关一个和导线若干。    （1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线 。   （2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为 V（保留3位有效数字）、内阻为 （保留2位有效数字）。    （3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为 （保留2位有效数字）。 （4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值 （填“偏大”或“偏小”）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $