电学实验专题练习：测电池电动势和内阻的几种方法（伏安法、伏阻法、安阻法、安安法、伏伏法、双电源法等）-2026届高考物理二轮复习

电学实验：测电池电动势和内阻的几种方法（伏安法、伏阻法、安阻法、安安法、伏伏法、双电源法等） 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________ 一、实验题 1. (1)甲 (2) (3) b (4)86% 【解析】（1）甲电路中，将电流表和电源看作一个等效电源，电流表测量的是干路电流，电压表测量的是路端电压，测得等效电源内阻为，由于题中电流表内阻已知，可避免电流表内阻对测量结果的影响，即，可得准确阻值；乙电路中，将电压表和电源看作一个等效电源，由于电压表内阻不明确，不能消除电压表的误差，不能得出准确阻值；应使用图甲进行测量。 （2） （3）由闭合电路欧姆定律得 整理得 由上式可知中截距为电源电动势 斜率大小为 则电源内阻为 （4）在小灯泡的伏安特性曲线图像中作出电源得曲线，如下图所示 由图示可知，小灯泡两端实际电压 实际电流 该电池组的效率为 2. (1)29.8；(2)电流表分压；(3)C；(4) 【解析】(1)根据游标卡尺的读数规则可得电池直径为 (2)当单刀双掷开关S2接1进行实验时，电流表直接串联在干路上，起到分压作用，导致电压表的测量值偏小。 (3)由电路可知，如果电流表断路，则电流表无读数，电压表也无读数，A错误；如果开关S1接触不良，整个电路处于断路状态，电流表和电压表均无读数，B错误；如果滑动变阻器断路，则电流表无读数，电压表测量电源两端的电动势，无论如何移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，C正确。故选C。 (4)开关S2接1进行实验时，相对于电源，电流表采用内接法，由闭合电路欧姆定律可得 ，当 时，有 ，即电动势的测量值为真实值，图线斜率为 ，则内阻的测量值偏大，对应的图线为A。开关S2接2进行实验时，相对于电源，电流表采用外接法，由闭合电路欧姆定律可得 ，对应图线B，当 时，外电路短路，短路电流为 ，短路电流为真实值，电源的真实的 图线是A图线与纵轴交点和B图线与横轴交点的连线，则电源的内阻可表示为 3. (1)1431　   (2) 5　  (3)  　    　    (4)小于　   小于 【解析】(1)一块电芯所带电量为 (2)一块电芯的额定电压约为 为了更加精确地测量，图乙中电压表量程应该接5V； (3)根据 得，图线的纵轴截距为a，即 则，斜率为k=，所以 (4)如果考虑电压表的内阻，，此时图线纵截距表示，所以E测小于E真，而斜率不变截距偏大，因此r测小于r真。 4. (1)C　F　(2)见图解析　(3)3.0　2.0 【解析】(1)电源为两节干电池，电动势为3 V，比较小，电源的内阻也较小，为多测几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选C；上述器材中没有直接给电压表，但给了两个电流表，需将电流表G与定值电阻串联改装成电压表，改装后电压表的量程应不小于3 V，根据串联电路规律可知，应串联的电阻为R＝ Ω－10 Ω＝990 Ω，故选F． (2)用改装后的电压表测量电压值，用电流表A与滑动变阻器R1串联测电路电流，如图所示. (3)由电路图，根据闭合电路欧姆定律可得 E＝I2(R3＋RG)＋(I1＋I2)(R0＋r) 整理得 设图像与纵轴的交点为b，图像的斜率为k， 可得，， 联立各式并代入数据解得E＝3.0 V，r＝2.0 Ω. 5. (1)最左端　　　 (2) 65.3　　　 (3) 见解析　　　 (4) 14.0　　　  122 【解析】(1)为保护电压表，闭合开关前，应将滑动变阻器有效阻值调至最大，故R的触头置于最左端。 (2)电压表为理想电表，则电流为 (3)描出U1为6.0V，U2为1.96V的点如图，拟合已描出的点，让尽可能多的点分布在线上，或均匀分布在线的两侧，做出 的图像如图所示 (4)根据闭合电路欧姆定律 整理得 ，可知 图像纵轴截距等于电源电动势，则有 图像的斜率绝对值为 解得电源内阻为 6. (1)等于　(2)；(3)等于 【解析】(1)灵敏电流表的示数为零时，A、B两点的电势差为零，即φA=φB (2)当灵敏电流表的示数为零时， 由闭合电路欧姆定律得 ， 其中辅助电源电动势表达式为 ， 联立上式，整理解得电源电动势为 ， 电流表的电压表的示数I1和U1时，代入上式有 ， 电流表的电压表的示数I2和U2时，代入上式有 ； 联立以上两式，整理解得电源电动势表达式为 ， 内阻表达式为 。 (3)两次测量，调节滑动变阻器R、的阻值使得灵敏电流计的示数为零，使得AB间的等效电阻为零，利用消元法，消除了电表内阻造成的系统误差，所以此方法I1、U1、I2、U2均准确，无系统误差，测出的电动势等于真实值。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 电学实验：测电池电动势和内阻的几种方法（伏安法、伏阻法、安阻法、安安法、伏伏法、双电源法等） 姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________ 一、实验题 1.某兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了以下器材： 待测干电池 电压表（量程0-3V，内阻很大） 电流表（量程0-0.6A，内阻 滑动变阻器（阻值范围） 开关S、导线若干 (1)该小组利用给定的器材设计了甲、乙两种电路，为减小实验误差，应使用图      （选填“甲”或“乙”）进行测量； (2)根据选择的电路，请将图丙中的实物连线补充完整； (3)闭合开关S后，改变滑动变阻器的阻值，得到多组电压表的示数U和对应的电流表示数I，作出的图像如图丁所示，若测得该图像的横截距为a，纵截距为b，则该电源的电动势      。内阻      （用a、b、表示）； (4)若测得电源的电动势为1.4V，内阻为1.0Ω，将两节相同的干电池串联后，直接给伏安特性曲线如图戊所示的小灯泡供电（额定电压为4V），试推断该电池组的效率为      （保留2位有效数字）。 2.实验小组准备测一节干电池的电动势E和内阻r，进行了如下的实验： (1)如图甲所示为用游标卡尺测量电池直径的示意图，其读数为________mm； (2)为了测量该电池的电动势E和内阻r，某同学设计了如图乙所示的实验，当单刀双掷开关S2接1进行实验时，误差来源于_________(填“电压表分流”或“电流表分压”)； (3)正确连接电路后，当闭合开关S1，单刀双掷开关S2接1进行实验时，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数都不变，电流表无读数。则电路的故障可能是(　　) A．电流表断路 B．开关S1接触不良 C．滑动变阻器断路 (4)根据正确的实验操作，记录数据，绘制如图丙中所示的A、B两条U-I图线，根据图线得到，电池电动势E=________；内阻r=_________。(结果用丙图中符号表示) 3.某物理实验小组看到比亚迪发布一款新能源汽车宋plusdmi，其中汽车电池采用的是比亚迪的刀片电池技术，整块电池铭牌如图甲所示。已知该车内的整块电池是由15块刀片电池串联而成，其中一块刀片电池由8块电芯串联而成。现将一块刀片电池拆解出来，测量其中一块电芯的电动势E和内阻r，现有如下器材：一个电阻箱、一个电压表、开关和若干导线、一块电芯、坐标纸和刻度尺，电路图如图乙所示。 (1)根据汽车电池铭牌，一块电芯所带电量为____________C； (2)为了更加精确地测量，图乙中电压表量程应该接____________(“5”或“15”)V； (3)某物理实验小组按图乙连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U，利用测量数据，作图线如图丙所示，图线的纵轴截距为a，斜率为k，则一块电芯的电动势E=____________，r=____________； (4)利用图乙所示电路测得的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，E测________E真，r测________r真(填“大于”“等于”或“小于”)。 4.为测定干电池的电动势和内阻，提供的实验器材如下. A．干电池两节，每节干电池的电动势约为1. 5 V，内阻约为0. 9 Ω B．电流表A(0～0. 6 A，内阻约为0. 5 Ω) C．滑动变阻器R1(0～50 Ω，额定电流为3 A) D．滑动变阻器R2(0～1 000 Ω，额定电流为1 A) E．电流表G(0～3 mA，RG＝10 Ω) F．定值电阻R3＝990 Ω G．定值电阻R4＝90 Ω (1)由于两节干电池的内阻较小，现将R0＝3 Ω的定值电阻与两节干电池串联后作为一个整体进行测量.在进行实验时，滑动变阻器应选用________，定值电阻应选用________.(填写实验器材前的编号) (2)在如图甲所示的虚线方框中补充完整本实验电路的原理图. (3)根据实验测得数据作出I2－I1的图线如图乙所示，其中I2为通过电流表G的电流，I1为通过电流表A的电流，根据该图线可知，两节干电池的总电动势为________V，总内阻为________Ω.(结果均保留2位有效数字) 5.叠层电池的性质与普通干电池相同，但它具有体积小、输出电压高的特点。为测量某叠层电池的电动势E和内电阻r，该同学利用下列器材设计了如图1所示的测量电路： A．待测电池 B．定值电阻 (30.0Ω) C．理想电压表V1(量程为15V) D．理想电压表V2(量程为3V) E．滑动变阻器R(最大阻值为500Ω) F．开关一个，导线若干 回答下列问题 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器R的触头置于________(选填“最左端”或“最右端”)； (2)实验中，调节R触头的位置，发现当电压表V1读数为6.0V时，电压表V2读数为1.96V，此时通过电源的电流为________mA；(结果保留3位有效数字)。 (3)多次改变R接入电路的电阻，读出多组V1和V2的示数 、 ，将(2)中的点描在图2中，连同已描出的点作出 的图像； (4)由 图像可知该叠层电池的电动势E=________V，内电阻r=________Ω。(结果保留3位有效数字) 6.某小组设计了如图所示的电路，该电路能够测量电源的电动势E和内阻r，是辅助电源，A、B两点间有一灵敏电流表G。 (1)请补充下列实验步骤： ①闭合开关S1、S2，调整滑动变阻器R、的阻值使得灵敏电流表的示数为零，这时，A、B两点的电势φA、φB的关系是φA　　　φB，(选填“大于”、“等于”或“小于”)即相当于同一点，读出电流表和电压表的示数I1和U1，其中I1就是通过电源E的电流。 ②改变滑动变阻器R、 的阻值，重新使得灵敏电流表的示数为零，读出电流表和电压表的示数I2和U2。 (2)写出步骤①、②对应的方程式　　　　，　　　　及电动势和内阻的表达式 　　　　 　　　　(用I1、U1、I2、U2表示) (3)不考虑偶然误差，此方法测出的电动势　　　　真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $