用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻 专项训练 -2026届高考物理二轮电磁学实验专题【难点突破】

**基本信息** 聚焦用电压表和电阻箱测电源电动势与内阻，通过20道分层实验题构建“原理推导-器材选择-图像处理-误差分析”的完整方法体系，强化科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础电路应用|5题|闭合电路欧姆定律变形（1/U=1/E + r/(E·1/R)）|以欧姆定律为核心，推导测量公式，建立电压与电阻关系| |器材改装与选择|4题|电压表量程扩展（串联分压电阻计算）、保护电阻功率匹配|从电表改装原理到器材安全选择，形成实验方案设计逻辑| |图像数据处理|6题|1/U-1/R线性图像法（斜率、截距物理意义）|将非线性关系转化为线性图像，培养数据处理与模型建构能力| |误差分析与修正|5题|电压表分流、等效电源法误差评估|结合实验电路分析系统误差，深化对测量原理的理解|

31 用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻-2026年高考物理二轮电磁学实验专题【难点突破】 一、实验题 1．现有一电池，电动势E约为9V，内阻r在1~5Ω范围内，允许通过的最大电流为0.6A。为测定该电池的电动势和内阻，某同学利用如图（a）所示的电路进行实验，图中R1为保护电阻，R2为电阻箱。 （1）可备选用的定值电阻有以下几种规格，则R1宜选用( ) A．5Ω，2.5W　B．15Ω，1.0W　C．15Ω，10W　D．150Ω，5.0W （2）接好电路，闭合电键，调节电阻箱，记录R2的阻值和相应的电压传感器示数U，测量多组数据。为了利用图（b）更加便捷的测量电源电动势E和内阻r，该同学选定纵轴表示电压的倒数，则横轴应为____。这是因为：_____。 （3）该同学利用图（a）测量另一电源的电动势和内阻时，选取R1为10Ω的定值电阻，将电压传感器接在A、C之间。调节电阻箱，测出若干R2的阻值和R1上相应的电压U1，绘出图（c）所示的图像。依据图像，可以测出电源的电动势E=______V。 2．某实验小组用如图（a）所示的电路测量一个电动势E约为9V、内阻r在0~15Ω范围内、允许通过的最大电流为0.6A的电池的电动势和内阻，虚线框内表示的是由量程只有6V、内阻为3000Ω的电压表和一只电阻箱R1共同改装成的新电压表。R2是保护电阻，R3也是电阻箱。    (1)若改装成的新电压表的量程为9V，则电阻箱R1的阻值应该调节为___________Ω； (2)可备选用的定值电阻有以下几种规格，则R2宜选用___________； A．5Ω，2.5W         B．15Ω，1.0W        C．15Ω，10W         D．150Ω，5.0W (3)接好电路，闭合开关S，调节电阻箱R3，记录R3的阻值和改装成的电压表的示数U。测量多组数据，通过描点的方法在图（b）的坐标系中得到了一条在纵坐标上有一定截距的直线。若该小组选定纵轴表示电压的倒数，则横轴应为___________； (4)该小组利用图（a）测量另一电源的电动势和内阻时，选取R2为10Ω的定值电阻，将改装好的新电压表正确地接在A、C之间。调节电阻箱R3，测出若干R3的阻值和R2上相应的电压U1.用描点的方法绘出图（c）所示的图像。依据图像，可以测出电源的电动势___________V，内阻___________Ω（结果均保留两位有效数字）。 3．某研究小组同学要测量一个未知电源的电动势E及内电阻r。手边的实验器材有： 待测电源 （电动势E约为4V，内阻r 约为0.8Ω），电压表V（量程为1V，内阻RV约为1KΩ），滑动变阻器R1（0～10.0Ω），滑动变阻器R2（0～100.0Ω），电阻箱R3（0～99.99Ω），电阻箱R4（0～2.999KΩ），定值电阻R0（阻值为10Ω），开关S，导线若干。 （1）由于电压表V的量程太小，需将电压表量程扩大为3V，则应测量此电压表的内阻RV，该小组同学依据图甲电路进行测量，步骤如下： ①S 断开，使滑动变阻器的滑动片P处于最左端a，并将电阻箱的阻值调为零； ②闭合S，将滑动变阻器的滑动片P由左端缓慢向右滑动，当电压表的读数为满偏值时，滑动片P停止滑动； ③保持滑动变阻器的滑动片P位置不变，调节电阻箱的阻值使电压表的读数为满偏值的一半时，记下电阻箱的阻值Ra=995Ω．该实验中电阻箱应选用______，滑动变阻器应选用______。（填入器材所对应的符号）从以上步骤测得的数据可得，要改装成量程为3V的电压表，该电压表应串联的分压电阻Rb=______Ω。 （2）研究小组的同学利用题给的电压表（表盘未改动）串联分压电阻Rb构成量程为3V的电压表后，设计了图乙的电路测量电源电动势E及内电阻r。为了使电压表的读数随电阻箱的阻值改变而有较大的变化，在干路上连接了一个阻值为R0的定值电阻，实验过程中通过改变电阻箱的阻值R得到多组对应电压表的读数值U。导出的与的函数关系式为______；由此作出的图象如图丙所示，得到图线的截距为b，斜率为k。则电源电动势的表达式为______； 内阻的表达式为______。 4．甲、乙两个实验小组利用传感器研究电池组电动势和内阻及负载功率问题，已知两小组所选用的定值电阻阻值相同，均为。 （1）甲小组利用电压传感器（相当于理想电压表）和电阻箱，实验电路图如图甲所示，改变电阻箱接入电路的阻值，获得多组电压U与电阻R的值，根据 在坐标纸上描出的P—R图像如图乙所示，发现当时，电阻箱的功率P达到最大值。定值电阻的作用是______，可求出甲小组电池组电动势______V，内阻______Ω；（结果均保留两位有效数字） （2）乙小组利用电压传感器（相当于理想电压表）、电流传感器（相当于理想电流表）和滑动变阻器，实验电路图如图丙所示，移动滑动变阻器滑片，获得多组电压U与电流I的值，根据，利用作图软件生成的图像如图丁所示，发现当时，滑动变阻器的功率P达到最大值，可求出乙小组电池组电动势______V，内阻______Ω。（结果均保留两位有效数字） 5．某同学利用下图中电路测定某特殊电池的电动势（E 约9V，内阻r约几十欧）。已知该电池最大允许通过的电流为150mA，R为电阻箱，阻值范围为0~9999Ω，R0是定值电阻，起保护电路的作用。      （1）为满足实验需要，需将量程为15mA、内阻为100Ω的灵敏电流计改装后接入实验电路中的虚线框内，则下列正确的连接方式是___________。    （2）该同学完成电路的连接后，闭合开关S，调节电阻箱的阻值，读取灵敏电流计的示数I，其中灵敏电流计的某一次偏转如图所示，则虚线框两端的电压应为___________V。 （3）若不考虑改装后的电表的分流影响，改变电阻箱阻值，测得多组数据，作出如图所示的图像，则电动势E为___________V，内阻r为___________Ω。（保留两位有效数字） 6．硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用实验研究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系，实验电路如图甲所示，图中R0为定值电阻。 （1）实验①：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I关系如图乙中的曲线a所示。由此可知该电池的电动势约为_____V，短路电流约为_____μA，该电池的内阻____（选填“是”或“不是”）常数。 （2）实验②：减小实验①中光的强度，重复实验，测量得到该电池的U-I关系如图乙中的曲线b所示。若用该硅光电池给阻值不变的用电器供电，为使电源效率更高，应选择用实验____（选填“①”或“②”）中的光强度照射硅光电池，理由是______。 7．某同学想测定某蓄电池的电动势E和内电阻r，现有仪器有开关、导线若干、一只电压表、一只电阻箱。 （1）请利用以上实验器材设计电路原理图__________； （2）当电阻箱阻值调到时，电压表的读数为 V；当电阻箱阻值调到时，电压表的读数为V；该电池的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω；（计算结果保留三位有效数字） （3）小王同学想要利用多用电表的电阻挡直接接在电源两端，进行电源内电阻的测量。他认为多用电表读数即电源内阻，你认为这种做法___________； A．正确 B．不正确 8．某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势E（约为36V左右）和内阻r（约为10Ω左右），将一个量程为15V的电压表改装成量程为45V的电压表，然后再测量电池的电动势和内阻。以下是该实验的操作过程。 (1)该小组利用一个电阻箱R（阻值范围0～999.9Ω）和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，读数记为U）连接成如图甲所示的测量电路来测量该电池的电动势和内阻，该小组首先得出了与的关系式为=___________（用E、r和U表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的读数U，作出-图象如图乙所示，则该电池的电动势E=___________V、内阻r=___________Ω； (2)不考虑电压表改装时的误差，利用图甲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。（均填“大于”“等于”或“小于”） 9．（1）某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表V2的内阻及电源电动势。已知电压表V1量程为3V，内阻RV1=6000Ω，电压表V2量程也为3V，内阻RV2几千欧（待测），电源电动势约为5V，电源内阻可忽略。按以下步骤进行操作： ①按图甲所示原理图完成电路连接； ②把R1、R2均调至最大阻值； ③闭合开关S，调节R1、R2，使V1、V2均有合适示数，分别为U1、U2，若调至U1、U2满足U2U1的关系，此时电阻箱R2的阻值为1500Ω，则可知电压表的内阻RV2为___________Ω； ④若将R1调至4000Ω并保持不变，调节R2，记录多组对应的U1、U2值，以U1为纵坐标，U2为横坐标描点作图，在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线，直线的纵截距为b，则电源的电动势为___________（用已知量和已测得量计算出结果）。该测量结果___________（填“有”或“没有”）系统误差。 （2）用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按如图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。该实验的第一步是：闭合电键S1，将电键S2接2，调节滑动变阻器Rp和Rp′，使电压表读数尽量接近量程，读出此时电压表和电流表的示数U1、I1；接着让两滑动变阻器的滑片保持位置不动，将电键S2接1，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2.由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式是Rx =___________。 10．为了测量某电源的电动势E（约为5.0V）和内阻r，学习小组设计了如图甲所示的实验电路，所用两个电压表规格相同（量程为0~3.0V，内阻约为1.5kΩ），电阻箱阻值范围0~999.9Ω，第一次实验时，两个开关均闭合，多次改变电阻箱R的阻值，读出对应电压表的示数U1，作出图像，如图乙中的图线Ⅰ；第二次实验时，S2断开，只闭合开关S1，同样多次改变电阻箱R的阻值，读出一个电压表的示数U2，在同一坐标系中作出图像，如图乙中的图线Ⅱ。（下列相关计算结果均保留两位有效数字） （1）第二次实验时，开关S1闭合之前，应将电阻箱R的阻值调至______（填“最大”或“最小”）； （2）根据第一次实验的图线Ⅰ可求得电源的电动势为E=______V；根据第二次实验的图线Ⅱ可求得电源的内阻r=______Ω； （3）第二次实验的测量结果比第一次准确，原因是______。（填正确选项的字母） A．第二次实验，电压表分流较小，误差较小 B．第二次实验，电压表分流较大，误差较小 11．在测量电源电动势E和内阻r时备有以下器材：待测电源（E、r）、电流表、电压表、定值电阻、电阻箱R、开关、导线若干。实验老师将某班同学分成甲乙丙丁四组，每组同学按各自设计的电路进行实验，并根据各自测量数据绘制出图像，其中甲乙两组，丙丁两组，图像A、B、C、D的斜率（、、、）及图中数据a、b、c均为已知量，试完成下列问题： （1）变量___________； （2）结合图像分析甲组同学的数据，可以得出待测电源电动势___________，内阻___________（用、、、及abc表示）；如果考虑到电流表内阻的存在，电动势___________，内阻___________（选填“、或”）； （3）结合图像分析丙组实验，可以得出待测电源电动势___________，内阻___________（用、、、及abc表示）。 12．某课题研究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻，实验室提供的器材有： A．待测锂电池（电动势E约为，内阻r约为，最大电流）； B．电压表V（量程，内阻约为几千欧） C．电阻箱； D．定值电阻； E．定值电阻； F.开关S一个，导线若干。 （1）该小组成员设计了如图甲所示电路。为了防止调节电阻箱过程中电池烧坏且方便测量，定值电阻应选取______（填“”或“”）。 （2）若某同学在实验过程中，发现调节电阻箱时电压表有示数，但示数不变，则可能的原因是______。 A．连接电阻箱的导线断开 B．连接电阻箱的导线将电阻箱短路 C．电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其电阻恒定不变 （3）完善电路后，多次改变电阻箱的阻值，读出电压U，根据测得的数据作出图像，如图乙所示，则电源电动势______V（结果保留2位有效数字），______（结果保留2位有效数字）。 （4）若电阻箱损坏，某同学欲使用如图丙所示电路测该锂电池的电动势与内阻。实验过程中，闭合、，记录电压表的示数；保持闭合，断开，记录电压表的示数，则电源电动势______，内阻______。（结果均用、、、表示） 13．某实验小组要测量电源的电动势和内电阻，实验室提供的实验器材如下： A．被测干电池一节，电动势约1.5V，内电阻约2.5Ω B．定值电阻（阻值为20Ω） C．电压表V（量程1V，内电阻为980Ω） D．电阻箱R（0~9999.9Ω） E．电键S、导线若干 实验电路如图所示：    （1）实验过程中，电阻箱电阻R的最小值为________Ω。 （2）根据闭合电路欧姆定律，实验过程中，电压表读数为U、与电阻箱电阻R的关系为________。（请用相应的字母和数字表示） （3）闭合开关S后，多次调整电阻箱R的值，记录对应的电压表读数U，然后利用图像法数据：以R为横坐标、以为纵坐标，根据实验中得到的多组R、U数据，在坐标系中描点、连线如图，该图线的斜率，纵轴截距，则被测电池电动势________V，被测电池内阻________Ω。（计算结果均保留三位有效数字）    14．某同学把铜片和锌片相隔约插入一个苹果中，就制成了一个水果电池。为了测量其电动势和内阻，他用到的实验器材有电阻箱（最大阻值为）、数字万用表电压挡（内阻远大于普通电压表）、开关、导线若干。实验步骤如下∶ ①将该水果电池与其余实验器材按图甲所示电路连接； ②调节电阻箱阻值，闭合开关，待示数稳定后，记录电阻箱的阻值和数字万用表的数值后立即断开开关； ③每次将电阻箱的阻值增大，重复实验，计算出相应的和，数据记录如下表所示∶ 2000 0.206 0.500 4.854 3000 0.275 0.333 3.636 4000 0.335 0.250 2.985 5000 0.380 0.200 2.632 6000 0.425 0.167 2.353 ④根据表中数据，绘制出关系图线如图乙中的直线所示。 请回答下列问题∶ （1）步骤②中立即断开开关的原因是________； （2）根据闭合电路欧姆定律，可以得到与的关系表达式为________（用、和表示）； （3）根据实验数据绘制的图线可得该水果电池的电动势为________，内阻为________（结果均保留2位有效数字）； （4）若用普通的电压表代替万用电表进行实验，得到的图线可能是图乙中的________（选填“"、“b"、“c"、“d"）。 15．某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（电动势E约为6.0V，内阻r约为1Ω）、电压表V〈量程为6V，内阻为RV），定值电阻R1（R1=1Ω）电阻箱R（阻值范围可调），开关，导线若干。同学们研究器材，思考讨论后确定了如下的实验方案，请你将该方案补充完整。 (1)为了“准确”测出电池组的电动势和内阻，已在图甲所示虚线框中设计了部分电路图，请把该电路图补充完整______。 (2)采集电压表读数U和电阻箱的读数R，作出了如图乙所示图像，已知图像的斜率为k，纵截距为b，则由物理规律可知图像中k=______、b=______。（用题目中所给的字母表示） (3)进一步研讨：图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该型号的灯泡并联后再与R0=3Ω的电阻串联接在上述电池组上（若测得电池组的电动势E=6.0V、内阻r=1Ω），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为______W（结果保留3位有效数字）。 16．某学习小组把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，制成了一个苹果电池。为了测量该苹果电池的电动势E和内阻r，他们进行了以下实验操作： （1）先用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测苹果电池的电动势，如图甲所示，则多用电表的读数为__________V。 若考虑系统误差，则该苹果电池的电动势E应__________测量值（选填“大于”，“等于”或“小于”） （2）为验证上述判断，大家想尽可能准确测量出苹果电池的电动势和内阻，他们选用以下器材进一步实验。 A．电阻箱（最大阻值为）     B．DIS数字电压传感器（内阻可视为无穷大） C．DIS数据采集器         D．笔记本电脑 E.导线和开关 具体实验步骤如下： ①将该苹果电池与实验器材按图乙所示电路连接； ②调节电阻箱阻值，闭合开关，待示数稳定后，记录电阻箱的阻值R和数字电压传感器显示的数值U后立即断开开关； ③每次将电阻箱的阻值增大，重复以上实验步骤，测量出R值和U值，计算出相应的和，并记录数据； ④根据数据，绘制出关系图线如图丙中线a所示。 请回答下列问题： （3）根据实验数据绘制的图线a可得该苹果电池的电动势为__________，内阻为__________（结果均保留2位有效数字）； （4）若用普通的磁电式电压表代替数字电压传感器进行实验，得到的图线可能是图丙中的__________（选填“b”“c”或“d”）。 17．某物理兴趣小组想利用图甲所示的电路测量一水果电池的电动势和内阻。 (1)由于没有找到合适量程的电压表，小组同学决定利用一个最大阻值为999.9Ω的电阻箱将满偏电流为：内阻的表头改装成量程为0~2V的电压表，应将电阻箱与表头串联，同时将电阻箱的阻值调到______Ω； (2)将改装后的电压表V按图甲连接好，闭合开关，实验中多次改变电阻箱的阻值R，从电压表中读出相应的电压U。 ①一部分同学作出图像如图乙所示，图像的纵截距为、斜率为，如果不考虑电压表的分流作用，则电源的电动势和内阻的测量值分别为______、______； ②另外一部分同学作出图像如图丙所示，图像的纵截距为、斜率的绝对值为，如果考虑电压表的分流作用，改装成的电压表的内阻用RV表示，则电源的电动势和内阻的测量值分别为______、______。 18．在“测定电池的电动势和内阻”实验中： 除一节待测干电池、开关和导线外，还提供如下器材 A．电流表（量程为300mA，内阻为） B．电压表（量程为6V，内阻为） C．电压表（量程为3V，内阻为） D．电阻箱（阻值可调范围） E.滑动变阻器（阻值变化范围） (1)一同学设计的如下电路图，为测量结果尽可能精确，则图中电表应选择________（选填“A”、“B”或“C”），所测物理量记为或；可变电阻应选择________（选填“D”或“E”），其对应阻值记为。 (2)正确操作后，利用测得的数据拟合得到如上所示的图线，则上图坐标系纵轴所表示的物理量为________（结果用、或表示）； 通过拟合得到的直线，其斜率为、纵坐标截距为，通过斜率和截距的表达式，最终求得电池的电动势与内阻分别为、。则斜率的表达式________，截距的表达式________（结果均用、及题中所给的必要物理量对应的字母表示）。 19．某小组设计电路如图所示，先利用“分压半偏法”将电压表内阻测出，然后再利用“伏阻法”进行电源电动势和内阻的测量。操作步骤如下： (1)测量前将滑动变阻器的滑片P滑至______（填“最左端”或“最右端”），将单刀双掷开关接a，分别依次闭合开关和，调节使电压表满偏； (2)将接b，同时调节电阻箱R与，使电阻箱R的示数等于2倍的示数，并使电压表保持半偏，记录此时的示数为，则电压表内阻为______； (3)再将和断开，滑动变阻器的滑片调至最右端，通过调节电阻箱获得多组U和的数据，描点作出图像，图像斜率为测得为k，纵轴截距为b，通过计算即可得到电源电动势______和内阻______（用字母k、b、表示）： 20．某学习小组把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，制成了一个苹果电池。为了测量该苹果电池的电动势E和内阻r，他们进行了以下实验操作： （1）先用多用电表的“直流电压2.5V”挡粗测苹果电池的电动势，如图甲所示，则多用电表的读数为______V（保留2位有效数字）。若考虑系统误差，则该苹果电池的电动势E应______（选填“大于”“等于”或“小于”）测量值。 （2）为验证上述判断，大家想尽可能准确测量出苹果电池的电动势和内阻，他们选用以下器材进一步实验。 A．电阻箱（最大阻值为9999.9Ω）； B．DIS数字电压传感器（内阻可视为无穷大）； C．DIS数据采集器； D．笔记本电脑； E.导线和开关。 具体实验步骤如下： ①将该苹果电池与实验器材按图乙所示电路连接； ②调节电阻箱阻值，闭合开关，待示数稳定后，记录电阻箱的阻值R和数字电压传感器显示的数值U后立即断开开关； ③每次将电阻箱的阻值减小1000Ω，重复以上实验步骤，测量出R值和U值，计算出相应的和并记录数据； ④根据数据，绘制出关系图线如图丙中线a所示。 （3）根据实验数据绘制的图线a可得该苹果电池的电动势为______，内阻为______（结果均保留2位有效数字）。 （4）若用普通的磁电式电压表代替数字电压传感器进行实验，得到的图线可能是图丙中的______（选填“b”“c”或“d”），请说明你做出判断的理由：______。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《31 用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻-2026年高考物理二轮电磁学实验专题【难点突破】》参考答案 1． C； ； 将E=U+r变形为=+·,在坐标系中，图线的两个截距分别表示和，计算比较方便； 7.5V 【详解】(1)[1]电路最小总电阻为 为了保护电路安全保护电阻应选和差不多的，B选项允许通过的最大电流为 容易烧坏电阻，不符合题意，故C正确； 故选C。 [2]由电路图可知，根据闭合电路欧姆定律得 则 则图像的横轴应为； [3]根据 可知在坐标系中，图线的两个截距分别表示和，计算比较方便； [4]根据闭合电路欧姆定律可得 变形得 由图像可得斜率为 带入数据可得 2． 1500 C 7.5V 5.0Ω 【详解】(1)[1]由题意可知，改装前的电压表参数为 ， 则其满偏电流为 将其改装成新电压表，则改装后的电压表的内阻为 则可得 (2)[2]由题意可知，该电路的最大电流为0.6A，则电路中最小总电阻约为 其功率为 故选C。 (3)[3]由闭合电路欧姆定律可得 化简可得 因此，若该小组选定纵轴表示电压的倒数，则横轴应为。 (4)[4][5]由闭合电路欧姆定律可得 其中 化简可得 结合图（c）可得 3． R4 R1 1990 =+- 【详解】（1）③[1]根据题意可知，电阻箱示数达到995Ω，故电阻箱只能选择R4。 [2]因滑动变阻器采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的R1。 [3]根据半偏法可知，电压表内阻为995Ω；根据串联规律可知 R=3×995﹣995=1990Ω （2）[4]根据闭合电路欧姆定律可知 变形可得 [5][6]由图象可知，图象的截距为b，则有 图象的斜率 联立解得 ， 4． 定值电阻为保护电阻，防止回路电流过大损坏电源或其他设备 3.0 0.50 2.8 0.96 【详解】（1）[1]定值电阻为保护电阻，防止回路电流过大损坏电源或其他设备。 [2][3]甲小组实验，电阻箱的功率为 知当时，P有最大值，即 最大功率 得 （2）[4][5]乙小组实验，滑动变阻器的功率为 P与U是二次函数关系，可知当时 P有最大值 最大功率 得 5． B 6.5 10V 50±1Ω 【详解】（1）[1]灵敏电流计要改装成15V量程的电压表，需要串联的电阻的阻值为 所以B正确；ACD错误； 故选B。 （2）[2]虚线框两端的电压应为6.5V。 （3）[3][4]由闭合电路欧姆定律可得 整理得 则由图像可得 ， 解得 ， 6． 2.67（2.60～2.70） 295（290～300） 不是 ① 见解析 【详解】（1）[1][2][3]由全电路的欧姆定律可知，路端电压 U=E-Ir 若r为常数、则U-I图为一条不过原点的直线，由曲线a可知电池内阻不是常数； 当电流I=0时路端电压等于电源电动势E，约为2.67V（2.60～2.70）； 当U=0时的电流为短路电流、约为295μA（290～300）； （2）[4][5]分别用实验①②中所用光的强度照射硅光电池时，电池的电动势相差不大，过原点做一条倾斜直线分别与a、b相交，交点纵坐标即对应路端电压，由此可知：两电源分别对同一阻值不变的电阻供电时，a图线对应路端电压明显大于b图线，根据电源效率 η= 外电路电阻相等时，电源内阻越小，电源效率越高，（过坐标原点作斜线，与图线a、b相交）用实验①中的光强度照射硅光电池，电池的内电阻比较小，所以电源效率比较高。 7． 2.80 0.800 B 【详解】(1)[1]电阻箱与电源串联，电压表并在电阻箱的两端，如图所示 (2)[2][3]由闭合电路欧姆定律可得 可得 (3)[4]多用电表的电阻挡刻度是利用闭合电路欧姆定律制造的，其中的E是多用表自带的电源的电动势，r是欧姆表的内阻，R是分母的一部分，说明I与R没有比例关系，如果被测电阻含有电源，公式中分子就变了，欧姆表电阻挡的刻度就没有意义了，所以不能直接测电源的内阻，故A错误，B正确。 故选B。 8． 36 8 小于 小于 【详解】(1)[1]由闭合电路欧姆定律 整理可得 [2][3]由图象可得 解得 (2)[4] 把虚线框看作等效电源，如下图所示，电源电动势的测量值等于等效电源的路端电压，小于电源的电动势 [5]内阻的测量值即等效电源的内阻等于电压表内阻与R＇串联后与电源内阻的并联值，小于电源的内阻 9． 3000 没有 【详解】（1）③[1]根据并联电路规律可知 U1=U2R2 由题意可知U2U1，R2=1500Ω，解得 RV2=3000Ω ④[2]根据闭合电路欧姆定律可得 E=U1+（）R1 整理得 即 U1﹣U2图像纵轴截距为 电源电动势为 [3]按图甲所示电路进行实验，消除了电压表分流对实验的影响，电压与电流的测量值等于真实值，该实验没有系统误差。 （2）[4]根据实验步骤，由欧姆定律得： U1=I1（RA+RP+Rx） U2=I2（RA+RP） 解得 Rx 10． 最大 4.3（4.2~4.5） 2.5（2.4~2.6） A 【详解】（1）[1]为了避免闭合开关之前，回路中电流过大，第二次实验时，开关S1闭合之前，应将电阻箱R的阻值调至最大。 （2）[2]第一次实验时，两个开关均闭合，则有 变形得 结合图乙中的图线Ⅰ有 解得 [3]第二次实验S2断开，只闭合开关S1，则有 变形得 结合图乙中的图线Ⅱ有 ， 解得 （3）[4]根据电路图可知，该实验的系统误差在于电压表的分流，第二次实验中，两个电压表串联，电压表总电阻增大，电压表分流减小，因此第二次实验，电压表分流较小，误差较小。 故选A。 11． 1 = 【详解】（1）[1]甲图由闭合电路欧姆定律可知 解得 乙图由闭合电路欧姆定律可知 解得 所以 丙图由闭合电路欧姆定律可知 解得 丁图由闭合电路欧姆定律可知 解得 所以 则 （2）[2][3] 甲组实验对应的是B图像，可知 ， 解得 ， [4][5]如果考虑到电流表内阻的存在，甲图由闭合电路欧姆定律可知 解得 可知 ， 解得 ， 所以 ， （3）[6][7]丙组实验对应的是D图像，可知 ， 解得 ， 12． AC 4.0 1.9 【详解】（1）[1]为了确保电源安全，电路总电阻的最小值为 由于锂电池内阻r约为，则接入的定值电阻值约为 即为了防止调节电阻箱过程中电池烧坏且方便测量，定值电阻应选取。 （2）[2]A．若连接电阻箱的导线断开，由于电压表内阻远远大于电池内阻与定值电阻的阻值，则电路相当于将电压表直接与电源连接，电压表的示数近似于电源电动势相等，此时调节电阻箱时电压表有示数，但示数不变，A正确； B．若连接电阻箱的导线将电阻箱短路，则电压表亦被短路，电压表没有示数，B错误； D．若电阻箱调节旋钮失效，调节过程中其电阻恒定不变，则电阻箱承担电压一定，电压表的示数即为电阻箱承担的电压，即此时调节电阻箱时电压表有示数，但示数不变，C正确。 故选AC。 （3）[3][4]多次改变电阻箱的阻值，读出电压U，根据 变形有 结合图乙有 ， 解得 E=4.0V， （4）[5][6]闭合、时有 保持闭合，断开时有 解得 ， 13． 7.3 1.43 2.80 【详解】（1）[1]电压表量程是1V，定值电阻阻值为20Ω，则流经的电流最大值是 电路总电流为 电阻箱电阻R的最小值是 （2）[2]由闭合电路欧姆定律可得 又有 联立解得 （3）[3]由图像的斜率 解得 [4]纵轴截距 解得 14． 见解析 a 【详解】（1）[1]步骤②中立即断开开关的原因是防止长时间通电，导致水果电池内阻和电动势发生变化。 （2）[2]在闭合电路中，由闭合电路欧姆定律有 解得 （3）[3][4]则可知图像b的截距 图像斜率 由图b可知 所以 （4）[5]若用普通的电压表代替万用电表进行实验，由于电压表内阻不是无穷大，会导致测量结果存在误差，由闭合回路欧姆定律有 得 可见图线斜率不变，但截距变化，所以得到图线可能是图乙中的a。 15．(1) (2) (3)1.08W~1.14W 【详解】（1）电路如图 （2）由闭合电路的欧姆定律 解得 可知图像中 （3）设每个灯泡的电流为I，电压为U，则 即 U=6-8I 将次函数关系画在灯泡的U-I图像上可知 交点为I=0.37A，U=3V，则功率 P=IU=1.11W 16． 0.85 大于 1.0V b 【详解】（1）[1][2]直流电压2.5V挡最小刻度为0.05V，则多用电表的读数为0.85V。若考虑系统误差，即直流电压挡的内阻不是无穷大，则该苹果电池的电动势E应大于测量值。 （3）[3][4]根据 可得 由图像可知 可得 （4）[5]若用普通的磁电式电压表代替数字电压传感器进行实验，则方程变为 可得 即的斜率不变，截距变大，则得到的图线可能是图丙中的b。 17．(1)200 (2) 【详解】（1）利用电阻箱和表头改装成电压表，应该将电阻箱与表头串联分压，根据 可得电阻箱电阻的阻值为 （2）①[1][2]根据闭合电路欧姆定律，不考虑电压表分流时有 化简得 从而有 解得 ②[3][4]如果考虑电压表的分流，则根据闭合电路欧姆定律可得 变形得 从而有 解行 18．(1) C D (2) 【详解】（1）[1]电表与可变电阻并联，所以电表为电压表；一节干电池的电动势约为1.5V，为测量精确，选择量程较小的C； [2]电压表与可变电阻并联接入电路，可变电阻选择D，实验采用伏阻法测电源电动势与内阻。 （2）[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律可得 其中 联立，整理可得 所以，坐标系纵轴所表示的物理量为；斜率的表达式；截距的表达式。 19．(1)最左端 (2)R0 (3) 【详解】（1）为了保护测量仪器，测量前应将滑动变阻器的滑片滑至最左端。 （2）单刀双掷开关接a时 单刀双掷开关接b时，电阻箱R的示数等于2倍的示数，电压表保持半偏，此时流过电压表的电流为原来的一半 电压表和整体的总电阻为 电压表内阻 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 整理得 由图乙得 联立解得， 20． 0.85 大于 1.0V 7.8kΩ b 若用普通的磁电式电压表代替数字电压传感器进行实验，则有可得。即图像的斜率不变，纵截距变大，则得到的图像可能是图丙中的b 【详解】[1]最小分度为5，由,得电表的读数为0.85V [2]因电压表的电阻不是无穷大，用电压表测电源电动势时电路中有电流，在电源内阻上有电压降，路端电压小于电源电动势，故电池的电动势E大于测量值 [3] [4]由闭合电路的欧姆定律，得 ，斜率 电池的电动势为1.0V，内阻为 [5][6] 若用普通的磁电式电压表（要考虑其分流作用）代替数字电压传感器进行实验，则有可得。即图像的斜率不变，纵截距变大，则得到的图像可能是图丙中的b 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $