实验卷(12) 电池电动势和内阻的测量（Word练习）-【正禾一本通】2026年新高考物理高三一轮总复习高效讲义

[实验卷(十二)]　电池电动势和内阻的测量 (选择题每题5分，非选择题每题10分，建议用时：40分钟) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2024·北京高考)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) 解析：由闭合电路欧姆定律得E＝U＋r，解得U＝－ r＋E，结合题图2可得E＝1.0 V，r＝|k|＝ Ω≈3.3 kΩ。 答案：1.0　3.3 2．某实验小组利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，实验器材如下： 干电池一节(电动势约1.5 V，内阻约0.5 Ω)； 电压表V(量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ)； 电流表A(量程为0～0.6 A，内阻约为0.2 Ω)； 滑动变阻器(最大阻值为20 Ω)； 开关、导线若干。 (1)实验电路图选择________(选填“甲”或“乙”)。 (2)用笔画线代替导线，将图中的器材连成实验电路。 (3)完成实验后，某同学利用图像分析由电表内阻引起的实验误差。在下列图像中，实线是根据实验数据描点作图得到的U ­I图线；虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的U­I图线。本次实验分析误差的U­I图像正确的是________。 (4)为减小电表内阻引起的实验误差，在电表量程不变的情况下，可以采取的措施是________。 A．换用内阻更小的电流表 B．换用内阻更大的电流表 C．换用内阻更小的电压表 D．换用内阻更大的电压表 解析：(1)因为电源内阻较小，接近电流表内阻，为了减小误差，所以电流表采用相对电源外接法，选择甲。 (2)根据电路图得实物连接图如图所示。 (3)由于电压表的分流作用，相同的路端电压下，电流表测量的电流值小于流过电源的电流。内阻的测量值为电源和电压表并联后的总电阻，比实际电源的内阻小，对应实线斜率的绝对值比虚线的小，但当电压为零时，外电路短路，电压表的内阻对测量没有影响，实线和虚线重合，故A正确，B、C、D错误。 (4)本次实验是因为电压表的分流作用产生的误差，为减小电表内阻引起的实验误差，在电表量程不变的情况下，可以采取的措施是增大电压表的内阻，故D正确，A、B、C错误。 答案：(1)甲　(2)见解析图　(3)A　(4)D 3．(2023·浙江高考)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U­I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E＝________V和内阻r＝________Ω。(计算结果均保留两位小数) 解析：(1)根据利用电压表和电流表测量干电池电动势和内阻的实验原理，可知导线a端应该连接到B接线柱上，测外电路的总电压；根据电压表读数规则可知，电压表示数为1.20 V。 (2)将坐标系上的点用直线拟合，使尽可能多的点分布在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧，离直线较远的点舍去，如图所示，则干电池的伏安特性曲线的纵截距等于电池的电动势，E＝1.50 V；斜率的绝对值等于干电池的内阻，r≈1.04 Ω。 答案：(1)B　1.20　(2)1.50　1.04 4．(2023·湖北高考)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0～3 V，内阻很大)； 电流表(量程0～0.6 A)； 电阻箱(阻值0～999.9 Ω)； 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U­I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________Ω(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­R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________Ω(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________(选填“偏大”或“偏小”)。 解析：(1)如图所示。 (2)根据题意，E＝U＋Ir，则U＝E－Ir，结合题图(c)可得，电动势E＝1.58 V，电池的内阻r＝ Ω≈0.63 Ω。 (3)根据题意，E＝I(R＋RA＋r)，则＝·R＋ ，结合题图(d)可得＝2 A－1，解得电流表内阻RA≈2.5 Ω。 (4)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干电池内阻的并联值，即实验中测得的干电池内阻偏小。 答案：(1)见解析图　(2)1.58　0.63　(3)2.5 (4)偏小 5．(2025·海南海口联考)为了测量由两节干电池组成的电源的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，保护电阻R0＝4 Ω。 (1)按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路图。 (2)开关S断开，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作，可得到多组电压值U及电阻值R。以为纵轴，以为横轴，作出的关系图线为一直线，如图丙所示。由图线可求得电池组的电动势 E＝________V，内阻r＝________Ω。(结果均保留2位有效数字) (3)本实验中，若考虑电表对电路的影响，则该电池电动势的测量值相比真实值________，内阻的测量值相比真实值________。(均选填“偏大”或“偏小”) 解析：(1)按照题图甲所示的电路图，实物连接电路如图所示。 (2)根据闭合电路欧姆定律有E＝U＋ (R0＋r) 整理上式可得＝+ · 由 ­ 的图像可得图像的斜率为 k＝= Ω·V－1＝1.7 Ω·V－1 图像纵轴截距为b＝＝0.37 V－1 解得E≈2.7 V，r≈0.59 Ω。 (3)电源电动势与内阻的测量值为E测＝ r测＝－R0 实验误差来源是电压表分流，考虑电压表分流作用，则有E真＝U＋I真(r真＋R0)＝U＋( +) (r真＋R0) 整理得＝ · + + 可知 ­ 图像的斜率为k＝ 纵轴截距为b＝ + 解得E真＝，r真＝－R0 从以上看出E测＜E真，r测＜r真 即电源电动势与内阻的测量值都小于真实值。 答案：(1)见解析图　(2)2.7　0.59　(3)偏小　偏小 [应考反思]本实验方法带来的系统误差是由于电压表的分流造成的，可用等效电源法判断误差。 6．(2025·浙江义乌模拟)某学习小组要测量一个电源的电动势及内阻。除该电源外还准备的器材有：一个电阻箱R(最大阻值为99.9 Ω)，一个电流表A(量程0～200 mA，内阻为10 Ω)，一个定值电阻R0(阻值为5 Ω)，一个开关和若干导线。 (1)如果用多用电表粗测电流表的内阻，需要将红表笔与电流表________(选填“正”或“负”)接线柱相连。 (2)由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们利用定值电阻R0将该电流表进行改装，改装后的量程为________。 (3)根据器材在虚线框中画出设计的电路图(改装部分也要画出)。若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表的示数I，并计算出 ，得到多组数据后描点作出R ­图像如图所示，则该电源的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。(结果均保留两位有效数字) 解析：(1)欧姆表测电阻时，电流从黑表笔流出，连接时要注意红表笔要与电流表的负接线柱相连。 (2)将定值电阻R0与电流表并联进行改装，改装后的量程为I＝Ig＋＝0.2 A＋ A＝0.6 A。 (3)根据提供的器材，采用安阻法进行测量，电路图如图所示， 根据电路可知，电流表示数为I时，总电流为3I 则E＝IRg＋3I(R＋r) 即R＝ · 由题图可知 ＝ V＝2.0 V ＝6.0 Ω 解得E＝6.0 V，r＝ Ω≈2.7 Ω。 答案：(1)负　(2)0～0.6 A(或0～600 mA)　(3)见解析图　6.0　2.7 学科网（北京）股份有限公司 $