第38讲 测定电源的电动势和内阻（专项训练）（山东专用）2026年高考物理一轮复习讲练测

第38讲 测定电源的电动势和内阻 目录 01 课标达标练 1 题型01 教材原型实验 1 题型02 创新实验方案 9 02 核心突破练 17 03 真题溯源练 22 01 教材原型实验 1．（2025·宁夏吴忠·一模）某兴趣学习小组要测量玩具电车上干电池的电动势和内阻，现有如下实验器材： A．电压表 B．电流表 C．电阻箱 D．待测干电池 E.开关、导线若干 (1)该小组同学设计了甲、乙两个电路图，为使测量结果尽量准确，应该选择 （选填“甲”或“乙”）电路图。用该电路图测得的电动势比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。 (2)该实验小组的小A同学在了解两电路测量的误差来源后，利用两电路分别测量了多组、数据并作出对应的图像：其中甲图电路作出的图像为 （选填“”或“b”）。根据、两图像可以求得电池的电动势 ，内阻 。 (3)利用小A同学得到的两组图像是否能够准确测出电流表和电压表的内阻？若能，求出电压表和电流表的阻值；若不能请说出理由。（结果均用题中字母表示） 2．（2025·陕西宝鸡·三模）在测量一节干电池的电动势和内阻实验中，实验室除待测电池、开关、导线外，还提供下列器材： A．电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω） B．电压表V（0~3V，内阻约3kΩ） C．滑动变阻器R1（0~10Ω） D．滑动变阻器R2（0~100Ω） (1)为了方便操作和读数，变阻器应选 （选填“R1”或“R2”），为减小实验误差，应选择图 （选填“甲”或“乙”）所示的实验电路。 (2)某实验小组采用（1）中选择的电路测量的电压U和电流I的数据如下表格。 电压（V） 1.30 1.14 1.12 0.98 0.82 0.74 电流（A） 0.10 0.20 0.25 0.30 0.40 0.45 请在图丙的U-I坐标系中描点作图 ，并通过图像求出干电池的电动势E= V，内阻r= Ω（均保留三位有效数字）。 (3)不同的小组同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成上述实验后，发现不同小组测出的电池组的电动势基本相同，只是内阻差异较大。同学们选择了内阻差异较大的A、B两个电池组进一步探究，测量U、I并计算电池组内阻的热功率P1和总功率P2分别画出了如图所示的P1-U和P2-U图像。若已知B电池组的内阻较大，下列各图中可能正确的是 。 A． B． C． D． 3．（2025·湖南长沙·模拟预测）在测量电源电动势和内阻的实验中，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知定值电阻， （1）实验中，定值电阻的作用有 。 A．保护电源 B．在电流变化时使电压表示数变化明显 C．在电压变化时使电流表示数变化明显 （2）实验操作步骤如下： ①将滑动变阻器滑片滑到最左端位置； ②接法I：单刀双掷开关与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器，记录下若干组数据的值，断开开关； ③将滑动变阻器滑到最左端位置； ④接法II：单刀双掷开关与2接通，闭合开关，调节滑动变阻器，记录下若干组数据的值，断开开关； ⑤分别作出两种情况所对应的图像。 （3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图乙所示，此时 V。 （4）根据测得的数据，该兴趣小组作出了两组图像分别如图丙、丁所示，该兴趣小组若采用图丁的数据，测得的电动势和内阻均 （填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。 （5）综合分析后，该兴趣小组认为根据图像可以求出电动势和内阻的真实值以及电流表的内阻，则电源电动势真实值 ，内阻真实值 ，电流表内阻 。（结果均保留两位小数） 4．（2025·湖南·模拟预测）实验室有以下器材： 电源E：电动势约为3V，内电阻较小 电流计G：满偏电流，标记内阻 标准电流表A：量程为0~1.0A 电压表V：量程0~3V，内阻约为10kΩ 滑动变阻器：最大阻值约25Ω 滑动变阻器：最大阻值约200Ω 电阻箱：最大阻值99.9Ω 开关S和导线若干 (1)某物理学习小组首先将电流计G和电阻箱连接改装成量程为0~0.6A的电流表，应将G表与电阻箱 （填“串”或“并”）联；根据标记的内阻应将电阻箱的阻值调整为 。 (2)学习小组将电源、变阻器、开关及改装的电流表和标准电流表A串联组成电路，正确操作后，当A表示数为0.6A时，发现G表示数只有96mA，若这一结果是因为电流表G的标记内阻不准确引起，则应将电阻箱的阻值调整为 才能将表校准为量程为0~0.6A的电流表。 (3)学习小组继续用校准的表测定电源E的电动势和内电阻，电路如图1。实验中应选用的滑动变阻器是 （填“”或“”）。正确实验得到多组电压表V及电流计G的示数I的示数如下表： 次数 根据表中数据在图2上描点，绘制关系图线 。 (4)根据绘制的图线，求得电源E的电动势为 V，内电阻为 。（保留3位有效数字） 5．（24-25高三上·广东深圳·期末）某同学最近购买一个某种材料的电池，现在想测定电池的电动势和内电阻，电池内阻约为几欧。 (1)实验室提供的器材有：电压表的量程为，内阻约为，合适的滑动变阻器，定值电阻，导线、开关，但没有合适电流表，只有满偏电流、内阻的电流计，首先将它改装成量程为的电流表，则需要 （选填“串联”“并联”） 的电阻（保留3位有效数字），这样就可以准确知道电流表的内阻； (2)他设计以下两种的实验电路，为了精准测量电池的内阻应选择 （选填“图1”“图2”） (3)根据所选实验电路图正确连接好电路，开始实验，使滑动变阻器滑片位于适当位置，闭合开关，记录电流表和电压表对应的读数和；改变滑动变阻器滑片位置，记录多组电表读数；根据数据作出图像，如图所示。可求得该电池的电动势 （保留3位有效数字）；当时，电池的内阻为 （保留3位有效数字）； (4)若将阻值为的定值电阻接在该电池两端，则电阻的实际功率是 （保留3位有效数字）。 6．（24-25高三上·四川绵阳·期末）某同学设计了图甲所示电路测量2节干电池组成的电池组的电动势E和内阻r以及大约10Ω的未知电阻的阻值。要求测量尽可能精确。供选择的器材有： 干电池2节（每节电动势约1.5V，内阻小于1Ω）； 电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）； 多用电表A（直流电流量程250mA）； 滑动变阻器R（最大阻值100Ω）； 定值电阻（阻值5Ω）； 定值电阻（阻值200Ω）； 单刀单掷、单刀双掷开关各一个； 导线若干。 完成实验并回答问题： （1）定值电阻应选择 （选填“”或“”）； （2）正确连接电路后，将滑动变阻器R接入电路的阻值调到最大，再把掷于a，闭合，调节R的滑片，让电压表示数U分别为下表中的值，测得多用电表对应的示数Ia，记录在表中；图乙是某次测量时多用电表指针稳定时的照片，其读数为 mA； 序号 1 2 3 4 5 6 7 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 60 83 111 138 180 218 247 37 56 80 99 125 147 165 （3）再把掷于b时，闭合，通过调节R的滑片，让电压表示数U再分别为上表中的值，测得多用电表对应的示数，记录在表中； （4）如图丙所示，建立坐标系，用表中的（U，Ia）描点得到图线a。由图线a，电池组电动势 V，内阻 ；用表中的（U，Ib）描点得到图线b，由图线b，可得电阻 。 7．（2025·福建莆田·三模）某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示电路。 (1)请根据设计的电路图将如图乙所示的实物电路连接完整。 (2)将电阻箱接入电路的电阻调到最大，闭合、，调节电阻箱，使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录电压表和电流表的示数及电阻箱接入电路的电阻，由此测得电流表的内阻 ； (3)断开开关，多次调节电阻箱接入电路的阻值，记录每次调节后电阻箱接入电路的电阻及电流表的示数，某次电流表示数如图丙所示，则这时电路中的电流 ；根据测得的多组、作图像，得到图像的斜率为，图像与纵轴的截距为，则测得电池的电动势 、内阻 （用、、表示）。 8．（2025·河北秦皇岛·二模）某同学准备测量两节干电池的电动势和内阻，他选用了如图1所示的实验电路进行测量。 (1)某次测量，电压表的表盘如图4所示，则读数为 V； (2)由于电表存在内阻，会导致测量结果有一定的系统误差。对于图1方案，下列有关系统误差分析的说法中，正确的是______； A．电压表分流导致电源电动势测量值偏大 B．电压表分流导致电源内阻测量值偏小 C．电流表分压导致电源电动势测量值偏小 D．电流表分压导致电源内阻测量值偏大 (3)为了消除电表内阻带来的影响，该同学设计了改进实验如图2所示，其中定值电阻阻值已知，进行以下实验步骤： ①闭合，将掷向1，调节滑动变阻器R，使电流表和电压表有较大偏转，记下示数、，则电流表的内阻 。 ②将掷向2，调节变阻器的阻值，记录多组电流表示数I和电压表对应的示数U，然后利用数据作出图3的图像，图中a、b已知，则测量得到的电动势 ，内阻 （用测得的量和已知量表示）。 02 创新实验方案 9．（2025·湖南·一模）某实验小组探究测量一多用电表内电源的电动势，同时测量一段金属丝的电阻率、具体实验步骤如下： (1)设计了如图甲所示的电路测量多用电表内电源的电动势，同时测量金属丝的电阻率，多用电表欧姆挡的内部电路等效为一个有内阻的电源，实验所用多用电表欧姆挡刻度盘上的刻度线“15”与电流电压挡刻度盘上0~250的刻度线“125”正好对齐，如图乙所示。将多用电表调到欧姆挡的“×10”挡，并进行欧姆调零，正确连接电路后，闭合开关S，改变电阻箱的阻值，得到多组电流表的示数I和电阻箱的阻值R，作出图像如图丙所示，则可得出多用电表电源的电动势 V（结果保留三位有效数字），在该欧姆挡时内阻 Ω。 (2)实验中使用的电流表内阻为20Ω，根据图丙的数据可得出连入电路中金属丝的电阻 ，用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，测量结果如图丁所示，其示数为 mm，实验中连入电路中的金属丝长度为31.40cm，根据以上数据可得出金属丝的电阻率 （结果保留一位有效数字）。 10．（2025·安徽合肥·模拟预测）某兴趣小组利用铜片、锌片和苹果制作了苹果电池（电动势约），分别用图1、图2所示的两种实验电路测量其电动势和内阻。 (1)图1中多用电表的电压读数为U，电阻箱读数为R；图2中电流表读数为I，电阻箱读数为Rs。利用实验数据在图3所示的同一坐标系内，分别绘制图1的U-和图2的IR-I图像。则图3中，直线 （填“ab”或“cd”）是依据图1电路所测数据绘制的。 (2)若测量时苹果电池的电动势和内阻的变化可忽略，综合图3中的两条直线，消除电表内阻带来的误差可得苹果电池的电动势应为 V，内阻应为 kΩ。（结果均保留2位有效数字） (3)小组成员用同样方法测得某电源电动势为3V，内阻为18Ω，并利用该电源和热敏电阻RS和一定值电阻设计一个如图4所示的自动控制电路。当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动加热系统，已知热敏电阻RS的阻值随温度的变化如图5所示，不考虑控制开关对所设计电路的影响，提供的定值电阻有：R1=6Ω，R2=12Ω，R3=22Ω，要求当环境温度降到10℃时启动加热系统，定值电阻R应选 （填“R1”“R2”或“R3”）；不考虑测量的偶然误差，若选择R1，当加热系统启动时，环境温度 （填“高于”“低于”或“等于”）10℃。 11．（2025·陕西安康·模拟预测）某物理学习小组想测量一个电池的电动势E和内阻r，并研究一段均匀的电阻丝的电阻与长度的关系。可利用的器材有：待测电池、待研究均匀电阻丝、电流表（内阻）、定值电阻（）、金属夹、刻度尺、单刀双掷开关S、导线若干。他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。 (1)主要实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，连接电路，先将金属夹置于电阻丝的 （填“A”或“B”）端； ②将开关S扳到1，快速滑动金属夹到适当位置并记录电流表示数I，断开开关S，测量并记录金属夹到B端的长度L； ③多次重复步骤②，根据记录的多组I、L的值，作出图乙中的图线1； ④将开关S扳到2，快速滑动金属夹到适当位置并记录电流表示数I，断开开关S，测量并记录金属夹到B端的长度L； ⑤多次重复步骤④，根据记录的多组I、L的值，作出图乙中的图线2。 (2)步骤②中“快速”的目的是 。 (3)根据图乙可求出待测电池的电动势 V，内阻 。（结果均保留3位有效数字） (4)根据图乙可求出单位长度电阻丝的阻值为 。（结果保留3位有效数字） 12．（2025·湖北武汉·模拟预测）某实验小组利用高中电学实验室中的常见器材研究水果电池的特性。经查阅资料了解到，单个水果电池电动势较低（约），主要影响因素有水果的酸性强度、金属电极的材料种类等。水果电池的内阻通常较大，一般在几百到几千欧姆，主要影响因素有水果的种类、电极的插入深度和间距等。 (1)该小组利用铜片、锌片和冬枣制作了一个水果电池，他们尝试将若干个水果电池依次串联起来给“1.5V  0.3A”的小灯泡供电，发现小灯泡始终不发光，其原因是（　　） A．水果电池电动势太大 B．水果电池电动势太小 C．水果电池内阻太大 D．小灯泡内阻太大 (2)该小组希望精确测量该水果电池的电动势和内阻，实验室有以下器材可供使用：量程0~100μA、内阻的微安表、最大阻值为电阻箱2个（、）、开关、导线若干。 ①为将微安表改装成量程的电压表，串联电阻箱的阻值应调节为 ，改装好的电压表内阻记为。 ②将改装好的电压表接入测量电路，电路如图（a）所示。多次改变电阻箱的阻值，同时记录相应的电压表示数，绘制出关系图线，如图（b）所示，图线斜率为，纵轴截距为。根据绘制的图线，可得该水果电池的电动势为 ，内阻为 。 (3)请根据所学物理知识推断，实验时若将电极片插入得更深一点，则水果电池的内阻 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 13．（2025·四川成都·模拟预测）某实验小组想测定一块锂电池的电动势和内阻，实验器材如下： A、待测锂电池（铭牌标注电动势为） B、定值电阻 C、电压表V（量程为，内阻很大） D、一根均匀的电阻丝（长度约为，总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹） E、教学用量角器（直径约为） F、单刀双掷开关一个，导线若干 由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝的长度。某同学提出将电阻丝绕在量角器上。先利用图甲所示的电路测量单位圆心角所对应的电阻丝电阻，再利用图乙所示的电路测量锂电池的电动势和内阻。 (1)测量单位圆心角所对应的电阻丝的电阻，实验步骤如下： ①按图甲所示的电路进行电路连接； ②将开关置于1，读出电压表示数U0； ③将开关置于2，移动金属夹，调节接入电路的电阻丝对应的圆心角，直到电压表示数为 ，读出此时电阻丝对应的圆心角； ④若第③步读出的圆心角恰为，可测得单位圆心角所对应的电阻丝的电阻 Ω/rad、（结果可用表示） (2)测量锂电池的电动势和内阻，实验步骤如下： ①将器材按如图乙所示连接； ②开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的 （选填“”或“”）端； ③改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电压表示数，得到多组数据； ④整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图丙所示，则该锂电池的电动势 V，内阻 。 14．（2025·河南·二模）一同学想测量一个干电池组的电动势和内阻，同时测未知电阻的阻值，从下列实验器材中，选出合适器材，设计了如图甲所示的电路图。 待测干电池组（电动势约，内阻未知）； 定值电阻为； 待测电阻（阻值约）； 定值电阻为； 电压表（量程，内阻为）； 电阻箱； 电压表（量程，内阻约）； 单刀单掷、双掷开关各一只，导线若干。 (1)根据该同学的设计思想，电压表a、b分别为 、 （均选填“①”或“⑦”），与电压表a串联的定值电阻为 （选填“”或“”）。 (2)该同学要测干电池组的电动势和内阻，根据图甲所示的电路，闭合开关，将单刀双掷开关拨向1，改变电阻箱的阻值，记录对应的电压表a的示数，作出的关系图像如图乙所示，已知此图像的斜率为，纵坐标上的截距为，不考虑电压表的分流，则该电池组的电动势为 ，内阻为 。（均用和表示） (3)该同学将单刀双掷开关拨向2，调节电阻箱的阻值为时，发现两电压表的示数恰好相等，则待测电阻 ，此测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 15．（2025·河北保定·一模）某同学要测量一节旧干电池的电动势(约1.4V)和内阻(约3Ω)，实验室提供的器材如下： 电流表 A(量程为0~500 mA，内阻不计); 定值电阻 ； 滑动变阻器 R₁(最大阻值为 10 Ω)； 滑动变阻器 R₂(最大阻值为50 Ω)； 开关、导线若干。 (1)该同学设计了如图甲所示的电路进行实验，请根据设计的电路，用笔画线代替导线完成图乙中的实物连线，开始时开关 S₁、S₂、S3均处于断开状态，滑动变阻器的滑片处在合理位置 。 (2)实验操作步骤如下： A．闭合开关S₁、S₂，调节滑动变阻器的滑片位置，读出此时的电流表的示数 ； B．不改变滑动变阻器的滑片位置，断开开关S₂，读出此时的电流表的示数； C．改变滑动变阻器的滑片位置，多次重复步骤A、B，记录 对应的数据； D．闭合开关S₁、S3，读出此时的电流表的示数 ； E.根据实验数据，作出 变化的图像。 ①实验中,滑动变阻器应选择 (填“R₁”或“R₂”)。 ②如图丙所示为实验得到的 图像，可得 。(结果均保留三位有效数字) (3)若考虑电流表对电路的影响，则电动势的测量值E E真，内阻的测量值r r真。(填“大于”“等于”或“小于”) 16．（2025·湖南怀化·二模）测某遥控赛车电池E的电动势和内阻，其电动势约3 V，内阻约0.5 Ω。实验室有如下器材： A．电流表A1（量程0~1 A，内阻约为1 Ω） B．电流表A2（量程0~6 mA，内阻未知） C．滑动变阻器R1（阻值范围为0~20 Ω，允许最大电流为2 A） D．滑动变阻器R2（阻值范围为0~1 000 Ω，允许最大电流为2 A） E.电阻箱R3（0~9999.9 Ω） F.电源E1（电动势约为3 V，内阻约为5 Ω） G.灵敏电流计G H.定值电阻R0=2.5 Ω I.导线，开关 (1)某同学根据已有器材设计如图甲所示的电路图，滑动变阻器应选 （填器材前的字母）。 (2)闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计G示数为0，记录A1示数I1，A2示数I2，电阻箱示数R3，重复调节电阻箱和滑动变阻器的阻值，每次都使电流计G示数为0，并记录不同电阻箱阻值所对应的A1示数和A2示数，作出电流表A2示数与电阻箱R3的示数的乘积I2R3和电流表A1的示数I1的图像即I2R3—I1图像，如图乙所示，则被测电源的电动势E= V，内阻r= Ω（结果均保留两位小数）。 (3)用以上方法测量的电动势E测 E真（选填“＜”或“＞”或“＝”），测量的内阻r测 r真（选填“＜”或“＞”或“＝”）。 17．（2025·黑龙江大庆·一模）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300Ω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（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω） B．电流表（量程为0~1mA，内阻约为100Ω） C．电压表V（量程为0~1.5V，内阻为2kΩ） D．滑动变阻器（阻值为0~20Ω） E．电阻箱（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”档来进行测量，这么做是否合适？ 。 (2)实验中电流表应选择 （选填“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 （选填“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”） 18．（2025·湖南长沙·三模）某小区安装了智能座椅如图甲所示，该款座椅能通过太阳能电池板将太阳能转化成电能，给市民手机“补电”带来了便利。在无光照时该太阳能电池可视为一个电阻。 (1)某同学用欧姆表粗测太阳能电池无光照时的电阻，先用欧姆表“×10”挡粗测被黑布包裹的太阳能电池的电阻，发现指针从左端开始只偏转很小角度，为使测量结果更准确，需改用 （选填“×100”或“×1”）挡位，并重新进行欧姆调零。 (2)另一同学利用如图乙所示的电路测量某光电池有光照的电动势和内阻，假设相同光照强度下该光电池的电动势不变。 实验器材规格如下： 电流表（量程为0~3mA、内阻）； 电流表（内阻忽略不计）； 电阻箱（最大阻值）； 滑动变阻器； 定值电阻。 a.该同学把电流表和电阻箱串联改装成量程为的电压表，则电阻箱应调至阻值 。 b.该同学用一稳定强度的光照射该电池，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读出电流表和电流表读数分别为、，得到曲线如图丙所示。用和表示电源的电动势和内阻，则与的关系式为 （用、、表示）。 c.当时，随着减小，电池的电阻 （增大、减小、不变）；当示数为时，电池内阻消耗的功率为 （保留两位有效数字）。 19．（2025·广西柳州·模拟预测）某同学做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了如图（a）所示实验电路图，，起保护电源作用。实验步骤如下： （1）实验前，应该把电阻箱的阻值调至 （填“最大”或“最小”），把电阻箱的阻值调至 （填“最大”或“最小”），以确保电流或电压不超过电流表或电压表的量程。 （2）该同学闭合开关之后，再把闭合于1处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电流表A的示数I，再把示数I换算为倒数，描绘得到如图（b）所示的的图像，若忽略电流表的电阻，可求得电源电动势 V，内阻 。（结果均保留2位有效数字） （3）该同学又再把闭合于2处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表Ⅴ的示数U，为使图像更直观，应以 （填选项代号）为坐标画图像，来计算电源电动势和内阻，此时内阻的测量值与真实值相比 （填“偏大”或“偏小”或“不变”） A．    B．    C．    D． 20．（2025·陕西咸阳·模拟预测）某兴趣小组利用铜片、锌片和柠檬汁制作了水果汁电池，并用电流传感器和电阻箱测量水果汁电池的电动势和内阻。实验室可提供的器材还有：电压表、开关、刻度尺、导线若干。实验步骤如下： （1）制作水果汁电池：将铜片和锌片相隔适当距离平行插入含柠檬汁的容器中，保证铜片与锌片插入柠檬汁的深度一致。 （2）设计实验电路：该兴趣小组利用器材设计了如图1所示的电路图，请在图2中完成实物图连线 。 （3）进行实验和数据处理： ①在连接电路后，开关闭合前，应调节电阻箱阻值至 （填“最大”或“最小”）； ②闭合开关S，调节电阻箱的阻值R，记录与之相对应的电流传感器的读数I；重复操作多次，记录相应的数据； ③该小组通过数据处理得到的拟合函数关系为（均为国际单位制单位），则该水果汁电池的电动势 V，内阻 （结果均保留一位小数）；若考虑电流传感器的内阻，内阻r的测量值比真实值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）； ④实验结束后，断开开关前，该小组成员不小心触碰了一下容器，导致铜片与锌片插入柠檬汁深度略微增大，发现电流传感器的示数发生变化，于是断开开关，用电压表测得锌片和铜片之间的电压几乎不变，则其示数变化的原因可能是 。 21．（2025·江苏南京·模拟预测）某实验兴趣小组欲测定一内阻可调的化学电池的电动势。该小组设计了如图甲所示的测量电路，图中为电阻箱，、为该化学电池的正、负极（可认为反应只发生在两极附近），P、Q为靠近正、负极的两块金属板。主要实验步骤如下： ①按图甲连接电路，将电阻箱阻值调为； ②闭合开关S，向电池槽中添加电解质溶液，观察并测量液面到容器底部的高度，记录电流表的示数； ③重复步骤④，得到多组、的测量数据。 回答下列问题： (1)若保持不变，在PQ之间接一电压表，调节电阻箱使其阻值变小，则电压表的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (2)已知P、Q两板间的距离为，容器垂直于纸面的宽度为，容器内电解质溶液的电阻率为，忽略P、Q两板外侧溶液的电阻，则电池的内阻为 ；（用、、、表示） (3)利用图像来处理获得的多组实验数据，若以作为横轴，则以 （选填“”、“”、“”或“”）为纵轴，通过描点可作出如图乙所示的线性关系图像。根据实验所测得的数据和图乙中所标注的字母，可得该化学电池的电动势 （为已知量）； (4)考虑电流表内阻对电路的影响，第（3）问中电动势的测量值与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。理由是 。 22．（2025·江苏常州·模拟预测）某学习小组用水果和两种金属电极做了一个“水果电池”，进行了以下实验： (1)粗测水果电池电动势，某同学将多用电表直流电压2.5V量程直接进行测量，读数如图甲所示，读数为 V。 (2)按图乙所示电路图，测量水果电池的电动势和内阻，其中电压表和电流表均为数字电表，可认为是理想电表。连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数。作出图像，如图丙中曲线所示。由图像求得水果电池的电动势 V，内阻 （结果保留两位有效数字）； (3)该同学用三个一样的水果电池串联形成一个电池组，能使某发光二极管正常发光，的图像如图丁中曲线所示，则正常发光时的电压 V（保留两位有效数字）； (4)在（3）中，正常发光时，该同学用普通电压表测量二极管两端电压，发现电压表示数小于正常发光时的电压且熄灭，造成电压减小原因可能是 。 23．（2025·甘肃金昌·三模）某同学测量由两节干电池串联的电池组的电动势与内阻。实验操作如下∶ (1)按如图1所示的测量电路连接各实验器材。先将滑动变阻器接入电路中的有效阻值调到 （选填“最大”或“最小”）；闭合开关S1，再将单刀双掷开关S2接1，当滑动变阻器滑片移到某位置时两电表的示数分别如图2所示，则I = A，U= V；通过改变滑动变阻器滑片的位置，测出多组电压表的示数U及相应的电流表的示数I，用测量数据在图3中作出U-I图像；再将单刀双掷开关S2接2，重复以上操作，用测量数据在图3中作出的U-I图像是直线 （选填“a”或“b”）。 (2)由图3知电池组的电动势E与内阻r较准确的测量值分别为∶E= V，r= Ω；数据分析还可知实验中所用电压表与电流表的内阻分别为RV= kΩ，RA= Ω。（以上结果均保留3位有效数字） 24．（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） 25．（2024·甘肃·高考真题）精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。 (1)考虑电流表内阻影响 ①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻 （保留2位有效数字）。 ②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势 （用I、r和表示）。 ③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势 V（保留3位有效数字）、内阻 （保留1位小数）。 (2)考虑电压表内阻影响 该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是______（单选，填正确答案标号）。 A．电路设计会损坏仪器 B．滑动变阻器接法错误 C．电压太大无法读数 D．电流太小无法读数 26．（2024·辽宁·高考真题）某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 (1)实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的 。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ； ④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。 (2)由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势 。 (3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻 （用和表示）。 27．（2022·天津·高考真题）实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。 （1）图1的电路图为下图中的 。（选填“A”或“B”） （2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势 V，内阻 。 （3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将 ，与纵坐标轴交点的数值将 。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 28．（2022·福建·高考真题）在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。 （1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整 。 （2）实验操作步骤如下： ①将滑动变阻器滑到最左端位置 ②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关 ③将滑动变阻器滑到最左端位置 ④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关 ⑤分别作出两种情况所对应的和图像 （3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时 V。 （4）根据测得数据，作出和图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留两位小数） （5）由图丁可知 （填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得的电源内阻更接近真实值。 （6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择 （填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第38讲 测定电源的电动势和内阻 目录 01 课标达标练 1 题型01 教材原型实验 1 题型02 创新实验方案 15 02 核心突破练 26 03 真题溯源练 36 01 教材原型实验 1．（2025·宁夏吴忠·一模）某兴趣学习小组要测量玩具电车上干电池的电动势和内阻，现有如下实验器材： A．电压表 B．电流表 C．电阻箱 D．待测干电池 E.开关、导线若干 (1)该小组同学设计了甲、乙两个电路图，为使测量结果尽量准确，应该选择 （选填“甲”或“乙”）电路图。用该电路图测得的电动势比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。 (2)该实验小组的小A同学在了解两电路测量的误差来源后，利用两电路分别测量了多组、数据并作出对应的图像：其中甲图电路作出的图像为 （选填“”或“b”）。根据、两图像可以求得电池的电动势 ，内阻 。 (3)利用小A同学得到的两组图像是否能够准确测出电流表和电压表的内阻？若能，求出电压表和电流表的阻值；若不能请说出理由。（结果均用题中字母表示） 【答案】(1) 甲 偏小 (2) (3)能，， 【详解】[1]由于玩具电瓶车上干电池的内阻较小，则图甲电压表的分流影响很小，而图乙电流表的分压作用造成电源内阻测量误差相对较大，故实验应该选择甲电路。 [2]甲电路图，误差来源于电压表的分流作用，将电压表和干电池看成一个等效电源，则甲电路图测得的电动势为等效电源的电动势，即测得的电动势比真实值偏小。 [1]图乙测得的内阻等于电源内阻与电流表内阻的和大于电源内阻的真实值，电动势等于真实值。与图丙的图像对比知道，图像对应图乙，图像对应图甲。 [2]对图线列闭合电路欧姆定律可得可知图线的纵轴截距等于电动势，有 [3]图线中的电流是图甲所示电路中的外电路被短路时的电流。联立可得 根据中的闭合电路欧姆定律可知图线的斜率可求得图线的斜率可求得故根据两组实验是可以求得电压表和电流表的内阻真实值的。 2．（2025·陕西宝鸡·三模）在测量一节干电池的电动势和内阻实验中，实验室除待测电池、开关、导线外，还提供下列器材： A．电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.125Ω） B．电压表V（0~3V，内阻约3kΩ） C．滑动变阻器R1（0~10Ω） D．滑动变阻器R2（0~100Ω） (1)为了方便操作和读数，变阻器应选 （选填“R1”或“R2”），为减小实验误差，应选择图 （选填“甲”或“乙”）所示的实验电路。 (2)某实验小组采用（1）中选择的电路测量的电压U和电流I的数据如下表格。 电压（V） 1.30 1.14 1.12 0.98 0.82 0.74 电流（A） 0.10 0.20 0.25 0.30 0.40 0.45 请在图丙的U-I坐标系中描点作图 ，并通过图像求出干电池的电动势E= V，内阻r= Ω（均保留三位有效数字）。 (3)不同的小组同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成上述实验后，发现不同小组测出的电池组的电动势基本相同，只是内阻差异较大。同学们选择了内阻差异较大的A、B两个电池组进一步探究，测量U、I并计算电池组内阻的热功率P1和总功率P2分别画出了如图所示的P1-U和P2-U图像。若已知B电池组的内阻较大，下列各图中可能正确的是 。 A． B． C． D． 【答案】(1) R1 甲 (2) 1.46 1.60 (3)AC 【详解】（1）[1]由电流表量程，可知变阻器取最小值约为2.5Ω，即变阻器选R1 [2]干电池的内阻较小，为了防止电流表内阻对电源内阻的测量值产生较大影响，则应该选择如图甲所示的实验电路 （2）[3]将表格中数据进行描点，并用直线连接如图所示的U-I图像， [4][5]由外电压，则结合图像可得，纵截距为电源电动势，电动势约为1.46V，斜率大小为电源内电阻，内电阻 （3）[6]AB．电池组内阻的热功率 图像为二次函数，开口向上，对于相同的U值，r越大，对应的P1越小，A正确，B错误； CD．总功率 图像是一次函数，对于相同的U值，r越大，对应的P2越小，C正确，D错误； 故选AC。 3．（2025·湖南长沙·模拟预测）在测量电源电动势和内阻的实验中，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知定值电阻， （1）实验中，定值电阻的作用有 。 A．保护电源 B．在电流变化时使电压表示数变化明显 C．在电压变化时使电流表示数变化明显 （2）实验操作步骤如下： ①将滑动变阻器滑片滑到最左端位置； ②接法I：单刀双掷开关与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器，记录下若干组数据的值，断开开关； ③将滑动变阻器滑到最左端位置； ④接法II：单刀双掷开关与2接通，闭合开关，调节滑动变阻器，记录下若干组数据的值，断开开关； ⑤分别作出两种情况所对应的图像。 （3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图乙所示，此时 V。 （4）根据测得的数据，该兴趣小组作出了两组图像分别如图丙、丁所示，该兴趣小组若采用图丁的数据，测得的电动势和内阻均 （填“大于”或“小于”或“等于”）真实值。 （5）综合分析后，该兴趣小组认为根据图像可以求出电动势和内阻的真实值以及电流表的内阻，则电源电动势真实值 ，内阻真实值 ，电流表内阻 。（结果均保留两位小数） 【答案】 AB 1.50 小于 1.80 0.25 0.75 【详解】（1）[1]定值电阻有保护电源的作用，则根据闭合电路的欧姆定律有 可知加了定值电阻后可以达到电流变化时使电压表的示数变化明显的效果。故选AB。 （3）[2]根据（4）中图像可知，电压表量程应为3V，而量程为3V的电压表，其分度值为0.1V，采用十分之一读法，需估读到分度值的下一位，由图乙可知电压表的读数为1.50V。 （4）[3]两种方法中接法I采用了电流表的内接法，接法II采用了电流表外接法，外接法对应丁图，外接法误差原因是电压表分流，测得的电动势和内阻比真实值都偏小，填“小于”。 （5）[4][5][6]当单刀双掷开关接1，且电流表示数为0时，电压表测量准确，此时电压表所测电压即为电源的电动势，因此电源电动势为图丙的纵轴截距，可得，当单刀双掷开关接2，且电压表示数为0时，电流表测量准确，由图丁图像可知，此时电路电流为，则根据闭合电路的欧姆定律有 解得又根据图丙，内接法测得的内阻是所以 4．（2025·湖南·模拟预测）实验室有以下器材： 电源E：电动势约为3V，内电阻较小 电流计G：满偏电流，标记内阻 标准电流表A：量程为0~1.0A 电压表V：量程0~3V，内阻约为10kΩ 滑动变阻器：最大阻值约25Ω 滑动变阻器：最大阻值约200Ω 电阻箱：最大阻值99.9Ω 开关S和导线若干 (1)某物理学习小组首先将电流计G和电阻箱连接改装成量程为0~0.6A的电流表，应将G表与电阻箱 （填“串”或“并”）联；根据标记的内阻应将电阻箱的阻值调整为 。 (2)学习小组将电源、变阻器、开关及改装的电流表和标准电流表A串联组成电路，正确操作后，当A表示数为0.6A时，发现G表示数只有96mA，若这一结果是因为电流表G的标记内阻不准确引起，则应将电阻箱的阻值调整为 才能将表校准为量程为0~0.6A的电流表。 (3)学习小组继续用校准的表测定电源E的电动势和内电阻，电路如图1。实验中应选用的滑动变阻器是 （填“”或“”）。正确实验得到多组电压表V及电流计G的示数I的示数如下表： 次数 根据表中数据在图2上描点，绘制关系图线 。 (4)根据绘制的图线，求得电源E的电动势为 V，内电阻为 。（保留3位有效数字） 【答案】(1) 并 10.0(2)10.5(3) 见解析(4) 2.85 2.22 【详解】（1）[1]将电流计G和电阻箱连接改装成量程为0~0.6A的电流表，根据并联分流原理可知，应将G表与电阻箱并联; [2]并将电阻箱阻值调整为 （2）当表示数为0.6A时，发现表示数只有 可知真实的G表内阻为 应将电阻箱的阻值调整为 （3）[1]图1中用校准的表测定电源E的电动势和内电阻，系统误差在于电压表的分流影响，为了减小电压表的分流，应使电压表内阻远远大于滑动变阻器的内阻，即滑动变阻器选择总阻值小一些的; [2]根据表中数据在图2上描点，绘制关系图线如图所示 （4）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 结合图像有， 解得 5．（24-25高三上·广东深圳·期末）某同学最近购买一个某种材料的电池，现在想测定电池的电动势和内电阻，电池内阻约为几欧。 (1)实验室提供的器材有：电压表的量程为，内阻约为，合适的滑动变阻器，定值电阻，导线、开关，但没有合适电流表，只有满偏电流、内阻的电流计，首先将它改装成量程为的电流表，则需要 （选填“串联”“并联”） 的电阻（保留3位有效数字），这样就可以准确知道电流表的内阻； (2)他设计以下两种的实验电路，为了精准测量电池的内阻应选择 （选填“图1”“图2”） (3)根据所选实验电路图正确连接好电路，开始实验，使滑动变阻器滑片位于适当位置，闭合开关，记录电流表和电压表对应的读数和；改变滑动变阻器滑片位置，记录多组电表读数；根据数据作出图像，如图所示。可求得该电池的电动势 （保留3位有效数字）；当时，电池的内阻为 （保留3位有效数字）； (4)若将阻值为的定值电阻接在该电池两端，则电阻的实际功率是 （保留3位有效数字）。 【答案】(1) 并联 0.600 (2)图2 (3) 5.18/5.19/5.20/5.21/5.22 4.33/4.34/4.35/4.36/4.37/4.38/4.39/4.40/4.41/4.42 (4)0.967 【详解】（1）[1]把电流计改装成电流表需要并联分流电阻； [2]电流计的量程为，改装后电流表量程是，流过分流电阻的电流为，则流过分流电阻的电流是流过电流计电流的倍， 并联电路电流与阻值成反比，则并联电阻阻值 （2）[1]由于电流表内阻已知，为精确测量电池的内阻，应选择图2所示电路图。 （3）[1]根据图2所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得： 由图3所示图像可知，电池电动势 [2]改装后电流表内阻 由图3所示图像可知，当时， 此时电源内阻 （4）[1]作出电阻的图像如图所示 由图示图像可知，电阻的工作电压 工作电流 电阻的实际功率 6．（24-25高三上·四川绵阳·期末）某同学设计了图甲所示电路测量2节干电池组成的电池组的电动势E和内阻r以及大约10Ω的未知电阻的阻值。要求测量尽可能精确。供选择的器材有： 干电池2节（每节电动势约1.5V，内阻小于1Ω）； 电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）； 多用电表A（直流电流量程250mA）； 滑动变阻器R（最大阻值100Ω）； 定值电阻（阻值5Ω）； 定值电阻（阻值200Ω）； 单刀单掷、单刀双掷开关各一个； 导线若干。 完成实验并回答问题： （1）定值电阻应选择 （选填“”或“”）； （2）正确连接电路后，将滑动变阻器R接入电路的阻值调到最大，再把掷于a，闭合，调节R的滑片，让电压表示数U分别为下表中的值，测得多用电表对应的示数Ia，记录在表中；图乙是某次测量时多用电表指针稳定时的照片，其读数为 mA； 序号 1 2 3 4 5 6 7 2.40 2.20 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 60 83 111 138 180 218 247 37 56 80 99 125 147 165 （3）再把掷于b时，闭合，通过调节R的滑片，让电压表示数U再分别为上表中的值，测得多用电表对应的示数，记录在表中； （4）如图丙所示，建立坐标系，用表中的（U，Ia）描点得到图线a。由图线a，电池组电动势 V，内阻 ；用表中的（U，Ib）描点得到图线b，由图线b，可得电阻 。 【答案】 R1 182（181~183） 2.72（2.71~2.74） 1.25（1.20~1.35） 8.05（7.95~8.10） 【详解】（1）[1]开关掷于a，闭合时，根据闭合电路欧姆定律有 则有 电源内阻较小，为了增大电压表示数变化的范围，应在电源上串联一个与电源内阻相差不多的小电阻，即定值电阻应选择。 （2）[2]多用电表A直流电流量程为250mA，最小刻度是5mA，根据电流表的读数规律，该读数为180 mA +2mA=182 mA （4）[3][4]根据闭合电路欧姆定律有 结合图像有， 解得 [5]根据闭合电路欧姆定律有 结合图像有， 解得 7．（2025·福建莆田·三模）某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示电路。 (1)请根据设计的电路图将如图乙所示的实物电路连接完整。 (2)将电阻箱接入电路的电阻调到最大，闭合、，调节电阻箱，使电压表和电流表的指针偏转均较大，记录电压表和电流表的示数及电阻箱接入电路的电阻，由此测得电流表的内阻 ； (3)断开开关，多次调节电阻箱接入电路的阻值，记录每次调节后电阻箱接入电路的电阻及电流表的示数，某次电流表示数如图丙所示，则这时电路中的电流 ；根据测得的多组、作图像，得到图像的斜率为，图像与纵轴的截距为，则测得电池的电动势 、内阻 （用、、表示）。 【答案】(1)见解析 (2) (3) 0.50 【详解】（1）根据电路图，将实物连接如图所示 （2）由欧姆定律及串联电路特点可的 解得电流表的内阻 （3）[1]电流表的示数为 [2][3]根据闭合电路欧姆定律，则有 解得 结合题意可知， 解得， 8．（2025·河北秦皇岛·二模）某同学准备测量两节干电池的电动势和内阻，他选用了如图1所示的实验电路进行测量。 (1)某次测量，电压表的表盘如图4所示，则读数为 V； (2)由于电表存在内阻，会导致测量结果有一定的系统误差。对于图1方案，下列有关系统误差分析的说法中，正确的是______； A．电压表分流导致电源电动势测量值偏大 B．电压表分流导致电源内阻测量值偏小 C．电流表分压导致电源电动势测量值偏小 D．电流表分压导致电源内阻测量值偏大 (3)为了消除电表内阻带来的影响，该同学设计了改进实验如图2所示，其中定值电阻阻值已知，进行以下实验步骤： ①闭合，将掷向1，调节滑动变阻器R，使电流表和电压表有较大偏转，记下示数、，则电流表的内阻 。 ②将掷向2，调节变阻器的阻值，记录多组电流表示数I和电压表对应的示数U，然后利用数据作出图3的图像，图中a、b已知，则测量得到的电动势 ，内阻 （用测得的量和已知量表示）。 【答案】(1)1.50 (2)D (3) a 【详解】（1）电压表的量程应该是3V，最小刻度0.1V，则读数为1.50V； （2）对于图1方案，由于电流表的分压作用使得电压测量值偏大，将电流表内阻等效为电源内阻，则， 故选D。 （3）①[1]电流表的内阻 ②[2][3]当S2接2时，则 结合图像可知， 可得 02 创新实验方案 9．（2025·湖南·一模）某实验小组探究测量一多用电表内电源的电动势，同时测量一段金属丝的电阻率、具体实验步骤如下： (1)设计了如图甲所示的电路测量多用电表内电源的电动势，同时测量金属丝的电阻率，多用电表欧姆挡的内部电路等效为一个有内阻的电源，实验所用多用电表欧姆挡刻度盘上的刻度线“15”与电流电压挡刻度盘上0~250的刻度线“125”正好对齐，如图乙所示。将多用电表调到欧姆挡的“×10”挡，并进行欧姆调零，正确连接电路后，闭合开关S，改变电阻箱的阻值，得到多组电流表的示数I和电阻箱的阻值R，作出图像如图丙所示，则可得出多用电表电源的电动势 V（结果保留三位有效数字），在该欧姆挡时内阻 Ω。 (2)实验中使用的电流表内阻为20Ω，根据图丙的数据可得出连入电路中金属丝的电阻 ，用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，测量结果如图丁所示，其示数为 mm，实验中连入电路中的金属丝长度为31.40cm，根据以上数据可得出金属丝的电阻率 （结果保留一位有效数字）。 【答案】(1) 1.5 150 (2) 10 0.398 【详解】（1）[1]根据闭合电路欧姆定律整理可得，图像的斜率可得 [2]根据多用电表的欧姆档中值电阻等于内阻可知在该欧姆挡时内阻 （2）[1]图像纵轴截距 可得 [2]螺旋测微器的读数为 [3]根据电阻定律 又代入数据联立解得 10．（2025·安徽合肥·模拟预测）某兴趣小组利用铜片、锌片和苹果制作了苹果电池（电动势约），分别用图1、图2所示的两种实验电路测量其电动势和内阻。 (1)图1中多用电表的电压读数为U，电阻箱读数为R；图2中电流表读数为I，电阻箱读数为Rs。利用实验数据在图3所示的同一坐标系内，分别绘制图1的U-和图2的IR-I图像。则图3中，直线 （填“ab”或“cd”）是依据图1电路所测数据绘制的。 (2)若测量时苹果电池的电动势和内阻的变化可忽略，综合图3中的两条直线，消除电表内阻带来的误差可得苹果电池的电动势应为 V，内阻应为 kΩ。（结果均保留2位有效数字） (3)小组成员用同样方法测得某电源电动势为3V，内阻为18Ω，并利用该电源和热敏电阻RS和一定值电阻设计一个如图4所示的自动控制电路。当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动加热系统，已知热敏电阻RS的阻值随温度的变化如图5所示，不考虑控制开关对所设计电路的影响，提供的定值电阻有：R1=6Ω，R2=12Ω，R3=22Ω，要求当环境温度降到10℃时启动加热系统，定值电阻R应选 （填“R1”“R2”或“R3”）；不考虑测量的偶然误差，若选择R1，当加热系统启动时，环境温度 （填“高于”“低于”或“等于”）10℃。 【答案】(1)cd (2) 0.80 2.5 (3) 高于 【详解】（1）（1）对图1，根据闭合电路欧姆定律可得变形可得对图2，根据闭合电路欧姆定律可得变形可得 由此可知，图1电路所对应的图线的斜率较小，纵截距较小，故直线cd是依据图1电路所测数据绘制的。 （2）[1]使用图2进行实验，电动势测量值没有系统误差，更接近真实值，内阻的测量值为电源内阻与电流表内阻之和，内阻测量值偏大，故若使电动势的测量值更接近真实值选图线ab，则 [2]使用图1做实验，电动势和内阻的测量误差来源于电压表分流，会导致测量值都偏小，实际测量的电源内阻可以等效看成电压表与电源内阻并联之后的阻值，因为电压表内阻比电源内阻大很多，故选图线cd短路电流的测量值更接近真实值，则 （3）[1]由图5所示图像可知，10℃时热敏电阻阻值 由欧姆定律可知，热敏电阻两端电压代入数据解得则定值电阻R应选择 [2]定值电阻若选择，热敏电阻两端电压代入数据解得由图5所示图像可知，此时环境温度高于10℃。 11．（2025·陕西安康·模拟预测）某物理学习小组想测量一个电池的电动势E和内阻r，并研究一段均匀的电阻丝的电阻与长度的关系。可利用的器材有：待测电池、待研究均匀电阻丝、电流表（内阻）、定值电阻（）、金属夹、刻度尺、单刀双掷开关S、导线若干。他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。 (1)主要实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，连接电路，先将金属夹置于电阻丝的 （填“A”或“B”）端； ②将开关S扳到1，快速滑动金属夹到适当位置并记录电流表示数I，断开开关S，测量并记录金属夹到B端的长度L； ③多次重复步骤②，根据记录的多组I、L的值，作出图乙中的图线1； ④将开关S扳到2，快速滑动金属夹到适当位置并记录电流表示数I，断开开关S，测量并记录金属夹到B端的长度L； ⑤多次重复步骤④，根据记录的多组I、L的值，作出图乙中的图线2。 (2)步骤②中“快速”的目的是 。 (3)根据图乙可求出待测电池的电动势 V，内阻 。（结果均保留3位有效数字） (4)根据图乙可求出单位长度电阻丝的阻值为 。（结果保留3位有效数字） 【答案】(1)A (2)防止电阻丝长时间通电发热，导致电阻率改变 (3) 1.50 0.500 (4)8.40 【详解】（1）为了保护电源，闭合开关S前，应将金属夹置于金属丝的“A”端。 （2）步骤②中“快速”的目的是防止电阻丝长时间通电发热，导致电阻率改变。 （3）对于电路图甲，将开关S扳到1，根据闭合电路欧姆定律有 设金属丝单位长度电阻丝的阻值为，则有 联立整理可得 同理，将开关S扳到2，整理可得 结合图乙可得， 联立解得， （4）结合小问3解析，由图乙可得图像的斜率 解得 12．（2025·湖北武汉·模拟预测）某实验小组利用高中电学实验室中的常见器材研究水果电池的特性。经查阅资料了解到，单个水果电池电动势较低（约），主要影响因素有水果的酸性强度、金属电极的材料种类等。水果电池的内阻通常较大，一般在几百到几千欧姆，主要影响因素有水果的种类、电极的插入深度和间距等。 (1)该小组利用铜片、锌片和冬枣制作了一个水果电池，他们尝试将若干个水果电池依次串联起来给“1.5V  0.3A”的小灯泡供电，发现小灯泡始终不发光，其原因是（　　） A．水果电池电动势太大 B．水果电池电动势太小 C．水果电池内阻太大 D．小灯泡内阻太大 (2)该小组希望精确测量该水果电池的电动势和内阻，实验室有以下器材可供使用：量程0~100μA、内阻的微安表、最大阻值为电阻箱2个（、）、开关、导线若干。 ①为将微安表改装成量程的电压表，串联电阻箱的阻值应调节为 ，改装好的电压表内阻记为。 ②将改装好的电压表接入测量电路，电路如图（a）所示。多次改变电阻箱的阻值，同时记录相应的电压表示数，绘制出关系图线，如图（b）所示，图线斜率为，纵轴截距为。根据绘制的图线，可得该水果电池的电动势为 ，内阻为 。 (3)请根据所学物理知识推断，实验时若将电极片插入得更深一点，则水果电池的内阻 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1)C (2) 8000 (3)变小 【详解】（1）小灯泡不亮的原因是水果电池的内阻太大，导致电路中的电流很小，故选C。 （2）①[1]为将微安表改装成量程的电压表，串联电阻箱的阻值应调节为 ②[2][3]由电路可知 即 则， 解得， （3）根据所学物理知识推断，实验时若将电极片插入得更深一点，则接触面积变大，水果电池的内阻变小。 13．（2025·四川成都·模拟预测）某实验小组想测定一块锂电池的电动势和内阻，实验器材如下： A、待测锂电池（铭牌标注电动势为） B、定值电阻 C、电压表V（量程为，内阻很大） D、一根均匀的电阻丝（长度约为，总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹） E、教学用量角器（直径约为） F、单刀双掷开关一个，导线若干 由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝的长度。某同学提出将电阻丝绕在量角器上。先利用图甲所示的电路测量单位圆心角所对应的电阻丝电阻，再利用图乙所示的电路测量锂电池的电动势和内阻。 (1)测量单位圆心角所对应的电阻丝的电阻，实验步骤如下： ①按图甲所示的电路进行电路连接； ②将开关置于1，读出电压表示数U0； ③将开关置于2，移动金属夹，调节接入电路的电阻丝对应的圆心角，直到电压表示数为 ，读出此时电阻丝对应的圆心角； ④若第③步读出的圆心角恰为，可测得单位圆心角所对应的电阻丝的电阻 Ω/rad、（结果可用表示） (2)测量锂电池的电动势和内阻，实验步骤如下： ①将器材按如图乙所示连接； ②开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的 （选填“”或“”）端； ③改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电压表示数，得到多组数据； ④整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图丙所示，则该锂电池的电动势 V，内阻 。 【答案】(1) U0 (2) 4 0.8 【详解】（1）[1][2]图甲为替代法测电阻的原理，当开关置于2与置于1时电压表示数相等即为U0，说明电阻丝接入电路的电阻与定值电阻R0的阻值相等，则单位圆心角所对应的电阻丝的电阻 （2）[1][2]为使闭合开关时电路中的电流最小，应使电阻丝接入电路的电阻最大，故金属夹应夹在端。根据闭合电路欧姆定律，有 整理可得 结合图丙可得，直线纵截距为 解得 直线斜率为 代入数据解得。 14．（2025·河南·二模）一同学想测量一个干电池组的电动势和内阻，同时测未知电阻的阻值，从下列实验器材中，选出合适器材，设计了如图甲所示的电路图。 待测干电池组（电动势约，内阻未知）； 定值电阻为； 待测电阻（阻值约）； 定值电阻为； 电压表（量程，内阻为）； 电阻箱； 电压表（量程，内阻约）； 单刀单掷、双掷开关各一只，导线若干。 (1)根据该同学的设计思想，电压表a、b分别为 、 （均选填“①”或“⑦”），与电压表a串联的定值电阻为 （选填“”或“”）。 (2)该同学要测干电池组的电动势和内阻，根据图甲所示的电路，闭合开关，将单刀双掷开关拨向1，改变电阻箱的阻值，记录对应的电压表a的示数，作出的关系图像如图乙所示，已知此图像的斜率为，纵坐标上的截距为，不考虑电压表的分流，则该电池组的电动势为 ，内阻为 。（均用和表示） (3)该同学将单刀双掷开关拨向2，调节电阻箱的阻值为时，发现两电压表的示数恰好相等，则待测电阻 ，此测量值 （选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】(1) (2) (3) 8.4 小于 【详解】（1）[1][2][3]待测干电池组电动势约6V，电压表和的量程均不够，由于电压表内阻为，可将电压表与定值电阻串联改装成大量程电压表，若改装成6V量程，需要串联电阻，用来测量路端电压，可知，电压表为，电压表为，与电压表串联的定值电阻为。 （2）[1][2]根据闭合回路欧姆定律有 变形得 结合图乙有， 解得， （3）[1]电压表V1与定值电阻的阻值之比为1:5，两电压表示数相等，根据串并联关系可知，电阻箱分得的电压是待测电阻两端电压的5倍，即电阻箱接入电阻是待测电阻的5倍，可知 [2]上述测量值实际上是待测电阻与电压表并联部分的等效电阻，由于并联等效电阻小于其中任一支路电阻可知，上述测量值小于真实值。 15．（2025·河北保定·一模）某同学要测量一节旧干电池的电动势(约1.4V)和内阻(约3Ω)，实验室提供的器材如下： 电流表 A(量程为0~500 mA，内阻不计); 定值电阻 ； 滑动变阻器 R₁(最大阻值为 10 Ω)； 滑动变阻器 R₂(最大阻值为50 Ω)； 开关、导线若干。 (1)该同学设计了如图甲所示的电路进行实验，请根据设计的电路，用笔画线代替导线完成图乙中的实物连线，开始时开关 S₁、S₂、S3均处于断开状态，滑动变阻器的滑片处在合理位置 。 (2)实验操作步骤如下： A．闭合开关S₁、S₂，调节滑动变阻器的滑片位置，读出此时的电流表的示数 ； B．不改变滑动变阻器的滑片位置，断开开关S₂，读出此时的电流表的示数； C．改变滑动变阻器的滑片位置，多次重复步骤A、B，记录 对应的数据； D．闭合开关S₁、S3，读出此时的电流表的示数 ； E.根据实验数据，作出 变化的图像。 ①实验中,滑动变阻器应选择 (填“R₁”或“R₂”)。 ②如图丙所示为实验得到的 图像，可得 。(结果均保留三位有效数字) (3)若考虑电流表对电路的影响，则电动势的测量值E E真，内阻的测量值r r真。(填“大于”“等于”或“小于”) 【答案】(1)见解析 (2) 1.44 3.17 (3) 等于 大于 【详解】（1）滑动变阻器是分流式连接，开始滑动变阻器处于最大阻值处，保护电路。如图所示 （2）[1]为调节方便，使电流表的示数有合理的变化范围，滑动变阻器应选择R₁。 [2][3]根据闭合电路欧姆定律有E= 整理得 图像在纵轴的截距 解得电源电动势E≈1.44 V 内阻 （3）[1][2]若考虑电流表的内阻，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 可知 图像的纵轴截距不变，电动势的测量值等于真实值 内阻，考虑电流表对电路的影响，内阻的测量值大于真实值。 16．（2025·湖南怀化·二模）测某遥控赛车电池E的电动势和内阻，其电动势约3 V，内阻约0.5 Ω。实验室有如下器材： A．电流表A1（量程0~1 A，内阻约为1 Ω） B．电流表A2（量程0~6 mA，内阻未知） C．滑动变阻器R1（阻值范围为0~20 Ω，允许最大电流为2 A） D．滑动变阻器R2（阻值范围为0~1 000 Ω，允许最大电流为2 A） E.电阻箱R3（0~9999.9 Ω） F.电源E1（电动势约为3 V，内阻约为5 Ω） G.灵敏电流计G H.定值电阻R0=2.5 Ω I.导线，开关 (1)某同学根据已有器材设计如图甲所示的电路图，滑动变阻器应选 （填器材前的字母）。 (2)闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器和电阻箱，使电流计G示数为0，记录A1示数I1，A2示数I2，电阻箱示数R3，重复调节电阻箱和滑动变阻器的阻值，每次都使电流计G示数为0，并记录不同电阻箱阻值所对应的A1示数和A2示数，作出电流表A2示数与电阻箱R3的示数的乘积I2R3和电流表A1的示数I1的图像即I2R3—I1图像，如图乙所示，则被测电源的电动势E= V，内阻r= Ω（结果均保留两位小数）。 (3)用以上方法测量的电动势E测 E真（选填“＜”或“＞”或“＝”），测量的内阻r测 r真（选填“＜”或“＞”或“＝”）。 【答案】(1)C (2) 3.07 0.36 (3) 【详解】（1）回路总电阻 ， 的量程只有1 A，半偏时只有0.5 A，故回路总电阻约几欧姆~十几欧姆左右，选C合适。 （2）[1][2]当G表读数为0时，把定值电阻 和 的和即 看作等效内阻，则等效电源路端电压即为 ，有 ，设图像直线方程为 ，斜率 ，且过点（0.2，2.5），代入直线方程可以解得 V， Ω （3）[1][2]因为G表读数为0，故 为等效电源的准确路端电压， 为所测的等效电源的准确总电流，故所测电动势 和内电阻 均为准确值。 17．（2025·黑龙江大庆·一模）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300Ω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（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω） B．电流表（量程为0~1mA，内阻约为100Ω） C．电压表V（量程为0~1.5V，内阻为2kΩ） D．滑动变阻器（阻值为0~20Ω） E．电阻箱（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”档来进行测量，这么做是否合适？ 。 (2)实验中电流表应选择 （选填“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 （选填“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 (2) B 丙 (3)电压表分流 【详解】（1）[1]不合适；苹果电池为电源，欧姆表本身有电源，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A=3.3mA 则电流表应选择A2。 故选B。 [2]由题知，所选苹果电池内阻较大，滑动变阻器的电阻太小，则应用电阻箱，电压表的内阻已知，电流表电阻未知，丁图中电流表内阻对电池内阻的测量影响较大，故丙最符合要求。 故选丙。 （3）丙图中电流表测量的是支路电流，根据可知，误差来源于电压表分流。 18．（2025·湖南长沙·三模）某小区安装了智能座椅如图甲所示，该款座椅能通过太阳能电池板将太阳能转化成电能，给市民手机“补电”带来了便利。在无光照时该太阳能电池可视为一个电阻。 (1)某同学用欧姆表粗测太阳能电池无光照时的电阻，先用欧姆表“×10”挡粗测被黑布包裹的太阳能电池的电阻，发现指针从左端开始只偏转很小角度，为使测量结果更准确，需改用 （选填“×100”或“×1”）挡位，并重新进行欧姆调零。 (2)另一同学利用如图乙所示的电路测量某光电池有光照的电动势和内阻，假设相同光照强度下该光电池的电动势不变。 实验器材规格如下： 电流表（量程为0~3mA、内阻）； 电流表（内阻忽略不计）； 电阻箱（最大阻值）； 滑动变阻器； 定值电阻。 a.该同学把电流表和电阻箱串联改装成量程为的电压表，则电阻箱应调至阻值 。 b.该同学用一稳定强度的光照射该电池，闭合开关，调节滑动变阻器的阻值，读出电流表和电流表读数分别为、，得到曲线如图丙所示。用和表示电源的电动势和内阻，则与的关系式为 （用、、表示）。 c.当时，随着减小，电池的电阻 （增大、减小、不变）；当示数为时，电池内阻消耗的功率为 （保留两位有效数字）。 【答案】(1)×100 (2) 950.0 增大 0.049 【详解】（1）[1]用欧姆表“×10”挡粗测太阳能电池的电阻，发现指针从左端开始只偏转很小角度，说明该太阳能电池的电阻较大，选取的倍率较小，所以要换用更大的倍率进行测量，为使测量结果更准确，需改用“×100”挡位。 （2）[1]根据欧姆定律有 解得 [2]根据闭合回路欧姆定律有 变形可得 根据图像可得截距 当时，由图像可知 将数据代入上式解得 将内阻代入截距表达式得 [3][4]根据 可知斜率 当时，随着减小，斜率变大，则增大， 当示数为时， 电池内阻消耗的功率为 代入数据得 19．（2025·广西柳州·模拟预测）某同学做“测量电源的电动势和内阻”实验，设计了如图（a）所示实验电路图，，起保护电源作用。实验步骤如下： （1）实验前，应该把电阻箱的阻值调至 （填“最大”或“最小”），把电阻箱的阻值调至 （填“最大”或“最小”），以确保电流或电压不超过电流表或电压表的量程。 （2）该同学闭合开关之后，再把闭合于1处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电流表A的示数I，再把示数I换算为倒数，描绘得到如图（b）所示的的图像，若忽略电流表的电阻，可求得电源电动势 V，内阻 。（结果均保留2位有效数字） （3）该同学又再把闭合于2处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表Ⅴ的示数U，为使图像更直观，应以 （填选项代号）为坐标画图像，来计算电源电动势和内阻，此时内阻的测量值与真实值相比 （填“偏大”或“偏小”或“不变”） A．    B．    C．    D． 【答案】 最大 最小 5.0 1.0 C 偏小 【详解】（1）[1][2]实验前，应该把电阻箱的阻值调至最大，使电流表支路电阻最大，把电阻箱的阻值调至最小，以确保电流或电压不超过电流表或电压表的量程。 （2）[3][4]根据闭合电路欧姆定律 整理得 解得图像可得， 解得， （3）[5][6]把闭合于2处，多次调节电阻箱的选择旋钮，同时记录下每次电阻箱的阻值和电压表V的示数U，则实验数据应采用电压表示数和的阻值，根据闭合电路欧姆定律 整理得 为使图像更直观应作图像。此时忽略了电压表内阻的分流作用，内阻测量值偏小。 20．（2025·陕西咸阳·模拟预测）某兴趣小组利用铜片、锌片和柠檬汁制作了水果汁电池，并用电流传感器和电阻箱测量水果汁电池的电动势和内阻。实验室可提供的器材还有：电压表、开关、刻度尺、导线若干。实验步骤如下： （1）制作水果汁电池：将铜片和锌片相隔适当距离平行插入含柠檬汁的容器中，保证铜片与锌片插入柠檬汁的深度一致。 （2）设计实验电路：该兴趣小组利用器材设计了如图1所示的电路图，请在图2中完成实物图连线 。 （3）进行实验和数据处理： ①在连接电路后，开关闭合前，应调节电阻箱阻值至 （填“最大”或“最小”）； ②闭合开关S，调节电阻箱的阻值R，记录与之相对应的电流传感器的读数I；重复操作多次，记录相应的数据； ③该小组通过数据处理得到的拟合函数关系为（均为国际单位制单位），则该水果汁电池的电动势 V，内阻 （结果均保留一位小数）；若考虑电流传感器的内阻，内阻r的测量值比真实值 （填“偏大”“偏小”或“不变”）； ④实验结束后，断开开关前，该小组成员不小心触碰了一下容器，导致铜片与锌片插入柠檬汁深度略微增大，发现电流传感器的示数发生变化，于是断开开关，用电压表测得锌片和铜片之间的电压几乎不变，则其示数变化的原因可能是 。 【答案】 最大 0.8 2880.0 偏大 水果汁电池的内阻减小导致（回答“电池内阻减小”等核心关键词与标答相近或内容一致可给满分。） 【解析】【小题1】[1]实物图连接如图所示 [2]在连接电路后，开关闭合前，为了保护电路应使回路中的总电阻最大，所以电阻箱应该调节至最大电阻。 [3][4]根据实验电路图可得到这个闭合电路的关系式： 整理后即为 与拟合函数关系对比，可得， 所以，， [5]当考虑电流传感器的内阻时，闭合电路的关系式应为 整理后为 所以实际测得的电动势不变，测得的内阻值是实际内阻与电流传感器内阻的和，内阻的测量值偏大。 [6]断开开关时，用电压表测得的路端电压与电池电动势近似相等，没有发生变化，所以电流表示数变化的原因应该是内阻大小发生了改变，深度增加相当于内电阻的横截面积增加，所以内阻减小。 21．（2025·江苏南京·模拟预测）某实验兴趣小组欲测定一内阻可调的化学电池的电动势。该小组设计了如图甲所示的测量电路，图中为电阻箱，、为该化学电池的正、负极（可认为反应只发生在两极附近），P、Q为靠近正、负极的两块金属板。主要实验步骤如下： ①按图甲连接电路，将电阻箱阻值调为； ②闭合开关S，向电池槽中添加电解质溶液，观察并测量液面到容器底部的高度，记录电流表的示数； ③重复步骤④，得到多组、的测量数据。 回答下列问题： (1)若保持不变，在PQ之间接一电压表，调节电阻箱使其阻值变小，则电压表的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）； (2)已知P、Q两板间的距离为，容器垂直于纸面的宽度为，容器内电解质溶液的电阻率为，忽略P、Q两板外侧溶液的电阻，则电池的内阻为 ；（用、、、表示） (3)利用图像来处理获得的多组实验数据，若以作为横轴，则以 （选填“”、“”、“”或“”）为纵轴，通过描点可作出如图乙所示的线性关系图像。根据实验所测得的数据和图乙中所标注的字母，可得该化学电池的电动势 （为已知量）； (4)考虑电流表内阻对电路的影响，第（3）问中电动势的测量值与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。理由是 。 【答案】(1)变大 (2) (3) (4) 偏小 若考虑电流表内阻，，解得，根据图像纵轴截距有，解得该化学电池的电动势真实值，而测量值是，可知电动势的测量值与真实值相比偏小。 【详解】（1）若在PQ之间接一电压表，则电压表测量内电压，电阻箱使其阻值变小，电流变大，则内电压变大。 （2）根据电阻定律有电池的内阻 （3）[1]根据闭合电路欧姆定律得 解得 若以作为横轴，则以为纵轴，通过描点可作出如图乙所示的线性关系图像。 [2]结合图乙可知 解得 （4）[1][2]若考虑电流表内阻，则有 解得 根据图像纵轴截距有 解得该化学电池的电动势真实值 而测量值是 可知电动势的测量值与真实值相比偏小。 22．（2025·江苏常州·模拟预测）某学习小组用水果和两种金属电极做了一个“水果电池”，进行了以下实验： (1)粗测水果电池电动势，某同学将多用电表直流电压2.5V量程直接进行测量，读数如图甲所示，读数为 V。 (2)按图乙所示电路图，测量水果电池的电动势和内阻，其中电压表和电流表均为数字电表，可认为是理想电表。连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数。作出图像，如图丙中曲线所示。由图像求得水果电池的电动势 V，内阻 （结果保留两位有效数字）； (3)该同学用三个一样的水果电池串联形成一个电池组，能使某发光二极管正常发光，的图像如图丁中曲线所示，则正常发光时的电压 V（保留两位有效数字）； (4)在（3）中，正常发光时，该同学用普通电压表测量二极管两端电压，发现电压表示数小于正常发光时的电压且熄灭，造成电压减小原因可能是 。 【答案】(1)1.00(2) 0.97 0.75(3)2.1/2.0 (4)由于电压表内阻与LED灯的电阻相差不多，电压表的分流作用明显，导致干路电流增大，内电压增大，路端电压减小。 【详解】（1）根据多用表的读法可知，水果电池的电动势为 （2）[1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得整理可得故在图像中，纵截距即为电源的电动势，则有斜率为电源的内阻，则有 （3）当三个一样的水果电池串联形成一个电池组时，作出该电源的I-U图线，如图所示 两图线的交点横坐标即为LED正常发光时的电压，即 （4）由于电压表内阻与LED灯的电阻相比较小，电压表的分流作用明显，导致干路电流增大，内电压增大，路端电压减小。 23．（2025·甘肃金昌·三模）某同学测量由两节干电池串联的电池组的电动势与内阻。实验操作如下∶ (1)按如图1所示的测量电路连接各实验器材。先将滑动变阻器接入电路中的有效阻值调到 （选填“最大”或“最小”）；闭合开关S1，再将单刀双掷开关S2接1，当滑动变阻器滑片移到某位置时两电表的示数分别如图2所示，则I = A，U= V；通过改变滑动变阻器滑片的位置，测出多组电压表的示数U及相应的电流表的示数I，用测量数据在图3中作出U-I图像；再将单刀双掷开关S2接2，重复以上操作，用测量数据在图3中作出的U-I图像是直线 （选填“a”或“b”）。 (2)由图3知电池组的电动势E与内阻r较准确的测量值分别为∶E= V，r= Ω；数据分析还可知实验中所用电压表与电流表的内阻分别为RV= kΩ，RA= Ω。（以上结果均保留3位有效数字） 【答案】(1) 最大 0.42 2.24/2.25/2.26 b (2) 2.98 5.96 1.77 1.49 【详解】（1）[1]图1中滑动变阻器是限流式接入，为保护电流表，在闭合开关前应将其接入电路中的有效阻值调到最大； [2]电流表量程为0.6A，最小刻度为0.02A，读数 0.42 A； [3]电压表量程为3V，最小刻度为 0.1V，读数 2.25 V； [4]接2时，因电压表的分流影响，电源的电动势与内阻的测量值均偏小，此情况下的测量数据作出的图线应为直线。 （2）[1][2]由闭合电路欧姆定律可知，当开关掷1时，因电流表分压，导致路端电压测量值偏小，实际应为 可知这种情况下U-I图线与两坐标轴点交点的坐标值分别为， 当开关掷2时，因电压表分流，导致电源电流的测量值偏小，实际应为 可知这种情况下U-I图线与两坐标轴交点的坐标值分别为， 由图3可知，， [3][4]由， ， 24．（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， 25．（2024·甘肃·高考真题）精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。 (1)考虑电流表内阻影响 ①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻 （保留2位有效数字）。 ②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势 （用I、r和表示）。 ③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势 V（保留3位有效数字）、内阻 （保留1位小数）。 (2)考虑电压表内阻影响 该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是______（单选，填正确答案标号）。 A．电路设计会损坏仪器 B．滑动变阻器接法错误 C．电压太大无法读数 D．电流太小无法读数 【答案】(1) 1.0 1.40 1.0 (2)D 【详解】（1）[1]由图2可知，电压表读数为电流表读数为根据欧姆定律可得电流表内阻为 [2]由闭合电路欧姆定律可知，干电池电动势的表达式为 [3][4]根据变形为根据图像可知，纵截距斜率的绝对值所以待测干电池电动势为电源内阻为 （2）由于将电压表串联接在电路中，电压表内阻很大，电路中电流太小，故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数。故选D。 26．（2024·辽宁·高考真题）某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 (1)实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的 。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ； ④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。 (2)由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势 。 (3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻 （用和表示）。 【答案】(1)(2)(3) 【详解】（1）为了保护电路，闭合开关前，金属夹置于电阻丝的最大阻值处，由图可知，应该置于端。 （2）对于电路图（a），根据闭合电路欧姆定律有设金属丝的电阻率为，横截面积为，结合欧姆定律和电阻定律，联立可得整理可得对于电路图（b），根据闭合电路欧姆定律有结合欧姆定律和电阻定律，联立后整理可知图线的纵轴截距解得 （3）由题意可知，又联立解得 27．（2022·天津·高考真题）实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。 （1）图1的电路图为下图中的 。（选填“A”或“B”） （2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势 V，内阻 。 （3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将 ，与纵坐标轴交点的数值将 。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 B 4.5 1.8 不变 变大 【详解】（1）[1]通过观察实物图可知电压表接在电源两端，故电路图为B； （2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律有则图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E，斜率是电池的内阻r，根据图像可知，纵轴截距为4.5，横轴截距为2.5，结合上述分析可知电池电动势；内阻 （3）[4][5]分析测量电路可知系统误差的来源是电压表的分流作用，使得电流表的示数小于流过电池的电流，考虑电压表内阻的影响，流过电压表的电流为可知流过电池的电流为，因电压表内阻不变，随着电压值减小，电压表电流减小，当电压值趋于0时，I趋于，在图2中重新绘制的图线如图所示 故新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将不变，与纵坐标轴交点的数值将变大。 28．（2022·福建·高考真题）在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。 （1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整 。 （2）实验操作步骤如下： ①将滑动变阻器滑到最左端位置 ②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关 ③将滑动变阻器滑到最左端位置 ④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关 ⑤分别作出两种情况所对应的和图像 （3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时 V。 （4）根据测得数据，作出和图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留两位小数） （5）由图丁可知 （填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得的电源内阻更接近真实值。 （6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择 （填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。 【答案】 见解析 1.30 1.80 2.50 接法Ⅱ 接法Ⅱ 【详解】（1）[1]根据图甲所示的电路图，实物连接如图所示 （3）[2]量程为的电压表分度值为，需要估读到分度值的下一位，由图丙可知电压表读数为 （4）[3]当单刀双掷开关接1时，电流表示数为零时，电压表测量准确，故电动势为的纵轴截距，则有 [4]当单刀双掷开关接2时，电压表示数为零时，电流表测量准确，由图像可知此时电路电流为，根据闭合电路欧姆定律可知解得内阻为 （5）[5]由图丁可知图像的斜率为解得由图丁可知图像的斜率为解得可得故接法Ⅱ测得的电源内阻更接近真实值。 （6）[6]由电路图可知接法Ⅰ的误差来源是电流表的分压，接法Ⅱ的误差来源是电压表的分流，由于电源内阻较小，远小于电压表内阻，结合（5）问分析可知，若只能选择一种接法，应选择接法Ⅱ更合适。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $