课时测评23 测电源电动势和内阻的其他方法-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第三册同步课堂高效讲义配套练习（粤教版）

课时测评23　测电源电动势和内阻的其他方法 (时间：30分钟　满分：40分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1．(10分)(2025·广东惠州高二上段考)某同学测定电源电动势，所使用的器材有：待测干电池一节、电流表A(量程0.6 A，内阻RA待测)、电流表A1(量程0.6 A，内阻未知)、电阻箱R1、滑动变阻器R2(0～10 Ω)、单刀双掷开关S、单刀单掷开关K各一个，导线若干。 (1)该同学按图甲所示电路连接进行实验操作。 (2)测电流表A的内阻：闭合开关K，将开关S与C接通，调节电阻箱R1和滑动变阻器R2，电流表A的表盘指针如图乙，其示数为__________ A、电流表A1的示数为0.60 A、电阻箱R1的示数为2.6 Ω，则电流表A的内阻RA＝__________ Ω。 (3)测电源的电动势：断开开关K，调节电阻箱R1到较大值，将开关S接________(选填“C”或“D”)，多次调节电阻箱R1，并记录电阻箱R1的阻值R和对应电流表A的示数I。 (4) 数据处理：图丙是由实验数据绘出 -R的图像，由此求出干电池的电动势E＝________ V(计算结果保留3位有效数字)。 (5)如果电流表A的电阻未知，本实验________(填“能”或“不能”)准确测出该电源的内阻。 答案：(2)0.52　0.4　(3)D　(4)1.50(1.47～1.50均正确)　(5)不能 解析：(2)电流表A的量程为0.6 A，分度值为0.02 A，则读数为0.52 A。流过电阻箱R1的电流IR1＝I1－I＝(0.60－0.52) A＝0.08 A，电压U1＝R1I1＝2.6×0.08 V＝0.208 V，则电流表A的内阻RA＝＝ Ω＝0.4 Ω。(3)测电源的电动势和内阻：断开开关K，调节电阻箱R1，将开关S接D。 (4)根据实验步骤和闭合电路欧姆定律可知E＝I(R＋RA＋r)，变形可得＝＋，根据题图丙可知＝ V-1，解得E＝1.50 V。 (5)设图线的纵轴截距为b，由(4)得b＝，化简得r＝bE－RA，可见如果电流表A的电阻未知，本实验不能准确测出该电源的内阻。 2．(10分)(2025·广东肇庆高二上期末)某同学用电压表和电流表测一节电池的电动势和内阻，并按照图甲所示的电路图进行实验，所用电压表可视为理想电压表。 (1)图乙为根据实验数据绘制的U-I图像，从图像中可知该电池电动势E＝__________ V，内阻r＝__________ Ω。(均保留小数点后1位) (2)该同学找资料查证量程为0～0.6 A的电流表内阻比较小，接近电池内阻，则该电池内阻的测量值__________(选填“>”、“<”或“＝”)真实值。 (3)该同学放弃电压表，并且将滑动变阻器更换为电阻箱R，采用如图丙所示电路进行实验，经多次测量并记录电阻箱阻值R及对应的电流I，重新绘制出如图丁所示的 -R图像(忽略电流表的内阻)，已知图线斜率为k，图线的纵轴截距为b，则电池电动势E＝__________，内阻r＝__________。(用k、b中的物理量表示) 答案：(1)1.5　2.0　(2)>　(3)　 解析：(1)由题图乙可知，图像的表达式为U＝E－Ir，所以图像的纵轴截距为电动势，有E＝1.5 V，图像斜率的绝对值为电源内阻，有r＝＝Ω＝2.0 Ω。 (2)该电路下，实际测量的是电源和电流表等效成的新电源，即测量的电源内阻实质为电源的内阻加上电流表的电阻，所以电源内阻的测量值大于真实值。 (3)由公式U＝E－Ir，变形为IR＝E－Ir，整理得＝·R＋，所以有k＝，＝b，整理得E＝，r＝。 3．(10分)(2025·广东广州高二上期末)一同学测量某干电池的电动势和内阻。 (1)如图a是该同学正准备接入最后一根导线(图a中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处：①__________________；②____________________。 (2)实验测出多组电阻箱阻值R和电流表示数I，并计算出数据，根据数据，在方格纸上作出了R-关系图像如图b所示。由图像可计算出该干电池的电动势为______ V，内阻为______ Ω。 (3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A 时，电压表的指针位置如图c所示，则该干电池的电动势应为______ V，内阻应为______ Ω。 答案：(1)开关处于闭合状态　电阻箱接入电阻为零　(2)1.42(1.30～1.44都算对)　1.2　(3)1.42[结果与(2)问第一个空格一致]　1.0 解析：(1)开关不应该闭合，应该保持断开状态；电阻箱要以最大阻值接入，然后再调小。 (2)由闭合电路欧姆定律E＝IR＋Ir，得R＝E·－r，则R-图像的斜率表示电动势E，纵轴截距的绝对值为内阻r，结合题图b可知E＝ V≈1.42 V，r＝1.2 Ω。 (3)由题图c可知，电压表读数为66 mV，则电流表的内阻RA＝＝ Ω＝0.2 Ω；由闭合电路的欧姆定律有E＝IR＋I，即R＝E－，因此可知电动势不变，内阻为r＝1.2 Ω－0.2 Ω＝1.0 Ω。 4．(10分)(2025·广东肇庆高二期末)某物理课外活动小组自制了一杯橙汁电池。为测量橙汁电池的电动势和内阻，该活动小组将橙汁盛放在玻璃皿中，在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极，如图甲所示。活动小组设计了如图乙所示的电路进行测量，其中电流表的内阻为100 Ω，量程为0～300 μA，电阻箱阻值的变化范围为0～9 999 Ω。 (1)实验开始前，开关应处于断开状态，图乙中的电阻箱的阻值应调到______(选填“最大”或“最小”)。 (2)连接电路后，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R和电流表的读数I，得到的测量数据如表所示。 R/kΩ 9 8 7 6 I/μA 92 102 115 131 /(μA)-1 0.010 9 0.009 8 0.008 7 0.007 6 R/kΩ 5 4 3 I/μA 152 180 220 /(μA)-1 0.006 6 0.005 6 0.004 5 以为纵坐标，R为横坐标，作 -R图线，在图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图。 (3)由(2)中图像可知该橙汁电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ kΩ。(结果均保留2位有效数字) 答案：(1)最大　(2)图见解析　(3)0.94　1.1 解析：(1)为保护电路，闭合开关前，电阻箱阻值应调到最大。 (2)描点连线，得到图像如图所示。 (3)由闭合电路欧姆定律得E＝I(R＋RA＋r)，变形得＝＋； -R图像为一条倾斜的直线，这条直线的斜率为k＝，由(2)中图像可得＝ (μA)-1·(kΩ)-1，整理可得E≈0.94 V；代入第1组数据，则有0.010 9 (μA)-1＝＋，已知电流表的内阻为100 Ω，则可求得内阻为r≈1.1 kΩ。 学生用书第101页 学科网（北京）股份有限公司 $