测量电池的电动势和内阻—2026高考物理实验题解读与针对性训练

该高中物理高考复习学案聚焦“测量电池的电动势和内阻”核心实验，系统整合实验原理、器材选择、电路设计、数据处理等考点，通过高考题解读与针对性训练构建层级化知识网络，以问题链引导学生自主梳理实验方法，形成完整的实验认知体系。 亮点在于真题引领与自主诊断设计，如高考题中电路补全、图像分析等任务培养科学探究与科学思维素养，针对性训练涵盖多地区模拟题，学生可通过错题归因自主提升，教师能依据学情数据实施精准指导，有效支持个性化复习与能力培养。

2026高考物理实验题解读与针对性训练 实验 测量电池的电动势和内阻 【高考题解读】 2026高考云南卷第12题．（10分） 某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“”字样，为了测量该电池电动势和实际容量，该同学进行了如下实验： （1）测量电池的电动势，可供选择的器材如下： 待测电池E、电流表（，内阻较小）、电流表（，内阻较小）、电阻箱开关S和导线若干。 完成下列填空： ①该电池允许的最大放电电流为，电流表应选_____________（填“”或“”）； ②请根据上述器材设计实验电路，并在答题卡上指定位置补全电路图； ③按照②中正确电路图连接电路，闭合开关S，记录电流表示数I及电阻箱阻值；断开开关S，改变。重复以上步骤，得到和的关系如图（a）所示，由图可得电池电动势_____________V（结果保留2位有效数字）。 （2）该同学设计出测量电池容量的电路，如图（b）甲所示。完成下列填空： ①电路连接完毕，闭合开关S，每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I，得到U和I随时间t变化的图像分别如图（b）乙、丙所示； ②由图（b）乙、丙可知，随着电池持续放电，输出电压和电流均持续减小。当时，电池输出电压为_____________V，随后电池输出电压和电流开始迅速衰减，电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量，由测量结果可估算出该电池的实际容量为_____________（以上结果均保留2位有效数字）。 【针对性训练】 1.（8分）(2026年4月安徽合肥名校联考）我国光伏发电技术领跑全球。光伏发电是利用半导体界面的光电效应将光能直接转变为电能的一种技术，其核心部件是太阳能电池板。小孙同学为了探究太阳能电池板正常工作时的路端电压和电流的关系，设计了如图甲所示的电路，图中电源为太阳能电池板，定值电阻，电压表、电流表视为理想电表。 （1）图甲电路中定值电阻的作用是 。 （2）小孙同学在光照一定的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组电压、电流值，并描绘出太阳能电池板的图像，如图乙中曲线所示。由图可知： ①当输出电流时，与成线性关系，该太阳能电池板的电动势 （结果保留两位小数），此时太阳能电池板的内阻为 （结果保留两位有效数字）。 ②当输出电流时，随着电流增大，太阳能电池板的内阻 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）小孙同学换用强度较小的光源照射太阳能电池板，并重复实验，测得光照较小时该太阳能电池板的图像如图乙中曲线所示。他发现当滑动变阻器调到某一阻值时，电压表示数恰好为，由图线可知，此时滑动变阻器的电功率为 W。（结果保留两位小数） 2. (2025年4月重庆名校质检)某中学兴趣小组自制了“水果电池”，甲、乙两名同学通过实验测量电池的电动势约和内阻约。 甲同学借助以下器材进行实验： A.微安表量程为，内阻为；         B.微安表量程为，内阻约为； C.电压表量程为                        D.滑动变阻器； E.滑动变阻器；                       F.定值电阻阻值为： G.定值电阻阻值为；                     H.开关、导线若干。 ①为了把微安表改装成合适的电压表，应选择定值电阻____，实验时滑动变阻器应选择_____。填写器材前的字母 ②请在下面的方框中画出实验电路图。 乙同学利用量程合适的电压表和电流表进行实验，分别采用了两种不同的电路接法，如图、所示，为定值电阻，把两个实验电路测量出的电压和电流数据描绘在同一个图内，如图所示。根据图像坐标信息可以修正该实验的系统误差，则修正后这个水果电池的电动势_____，内阻____。结果用、、、、中的字母表示 3. (2025河北十县联考)（8分）如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻. （1）已知图甲中电阻R1=28.8Ω，R2=7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA= Ω. （2）该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻.闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示.已知定值电阻R0=1.0Ω，则电源的电动势E= V，内阻r= Ω. （3）根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值. 4. （2024山西临汾一模）有一种叠层电池，电动势约为9V，内阻在之间，最大允许电流为50mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲的电路进行实验。图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；R为电阻箱，阻值范围为；是定值电阻。 （1）电路中的作用是保护电源的安全，以下几个定值电阻可以用于本实验的是________。 A． B． C． D． （2）该同学接入符合要求的后，按照电路图正确连接电路，请将图乙的电路补充完整_______。 （3）闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，获得多组数据，作出了如图丙的图线。则根据该同学所作的图线可求得该电池的电动势________V，内电阻________（结果均保留2位有效数字）。 （4）如果考虑电压表内阻的影响，上面测量的电动势结果________，内电阻结果________（都选填“偏大”“偏小”“不影响”）。 5．（2024江苏六校下学期第二次联考）我国新能源汽车企业在整车制造和相关电池技术上作了长期积累，实现汽车领域“换道超车”，这离不开我国社会主义市场经济体制的作用发挥。新能源汽车加速增长，推动我国汽车出口已然迎来规模效应与品牌效应的新机遇期。某同学设计了如图甲所示的电路，想准确测量某新型电源的电动势和内阻。只考虑电表内阻所引起的误差，他提出一种可以准确测量干电池电动势和内阻的方案： （1）如图甲连接电路，闭合开关S1，将开关S2接在 a端，调节电阻箱R的阻值， 记录多个电压表和电流表的系数，作出U-I图线，如图乙中图线 1 所示，图线1 与U轴和I轴的截距分别为U1和I1。 （2） 保持开关S1闭合，再将开关S2接在b端，调节电阻箱R的阻值，记录多个电压表和电流表的示数，作出U-I图线，如图乙中图线2 所示，图线2 与U轴和I轴的截距分别为和 U2和I2。 （3）根据上述实验可得：电源电动势的真实值为 ，内阻的真实值为 ， 同时也可测出电流表内阻为 ； （4）用此电路测出的电流表的内阻 系统误差（选填“有”或“无”） 6 （2025江苏南京模拟）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“I”、“”、“”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E=______（、a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E的测量值与真实值相比______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。理由是______。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026高考物理实验题解读与针对性训练 实验 测量电池的电动势和内阻 【高考题解读】 2026高考云南卷第12题．（10分） 某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“”字样，为了测量该电池电动势和实际容量，该同学进行了如下实验： （1）测量电池的电动势，可供选择的器材如下： 待测电池E、电流表（，内阻较小）、电流表（，内阻较小）、电阻箱开关S和导线若干。 完成下列填空： ①该电池允许的最大放电电流为，电流表应选_____________（填“”或“”）； ②请根据上述器材设计实验电路，并在答题卡上指定位置补全电路图； ③按照②中正确电路图连接电路，闭合开关S，记录电流表示数I及电阻箱阻值；断开开关S，改变。重复以上步骤，得到和的关系如图（a）所示，由图可得电池电动势_____________V（结果保留2位有效数字）。 （2）该同学设计出测量电池容量的电路，如图（b）甲所示。完成下列填空： ①电路连接完毕，闭合开关S，每隔一段时间记录电压表、电流表的示数U和I，得到U和I随时间t变化的图像分别如图（b）乙、丙所示； ②由图（b）乙、丙可知，随着电池持续放电，输出电压和电流均持续减小。当时，电池输出电压为_____________V，随后电池输出电压和电流开始迅速衰减，电池无法正常工作。电池处于正常工作状态可以放出的总电量称为实际容量，由测量结果可估算出该电池的实际容量为_____________（以上结果均保留2位有效数字）。 【创新点解读】 有机融合测量电池容量。 答案 （1）① ② ③ 4.0 （2） 3.6 73 解析 （1）①由于电池允许的最大放电电流为80mA，为了减小测量误差，应该选择电流表 。 ② 根据题给可以选择的器材，只能采用安阻法电路测量电池电动势，实验电路如图。 ③根据闭合电路欧姆定律，E=I+Ir， 变形可得 =+，所以 —图像的斜率即为，斜率即为， == ，解得E=4.0V。 （2）根据图（b）乙可知在120min时，电池输出电压约为3.6V，输出电流约为34mA，此后不能正常工作； 根据I—t图像与横轴围成的面积表示电量，对I—t图像做近似处理如图，120min=2h，可得Q==73mA·h。 【针对性训练】 1.（8分）(2026年4月安徽合肥名校联考）我国光伏发电技术领跑全球。光伏发电是利用半导体界面的光电效应将光能直接转变为电能的一种技术，其核心部件是太阳能电池板。小孙同学为了探究太阳能电池板正常工作时的路端电压和电流的关系，设计了如图甲所示的电路，图中电源为太阳能电池板，定值电阻，电压表、电流表视为理想电表。 （1）图甲电路中定值电阻的作用是 。 （2）小孙同学在光照一定的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组电压、电流值，并描绘出太阳能电池板的图像，如图乙中曲线所示。由图可知： ①当输出电流时，与成线性关系，该太阳能电池板的电动势 （结果保留两位小数），此时太阳能电池板的内阻为 （结果保留两位有效数字）。 ②当输出电流时，随着电流增大，太阳能电池板的内阻 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）小孙同学换用强度较小的光源照射太阳能电池板，并重复实验，测得光照较小时该太阳能电池板的图像如图乙中曲线所示。他发现当滑动变阻器调到某一阻值时，电压表示数恰好为，由图线可知，此时滑动变阻器的电功率为 W。（结果保留两位小数） 答案.（8分）（1）保护电路（1分） （2）2.91 （2分） 4.0 （2分） 增大（1分） （3）0.05（2分） 解析：（1）定值电阻是为了保护电路，避免电流过大而烧坏电路。 （2）[1]太阳能电池板的图像，纵轴截距为电动势，即 [2]图线斜率的绝对值表示内阻，取两点（0，2.91V）、（150mA，2.31V）,可得内阻 [3]当输出电流时，随着电流增大，电压下降得越来越快，图线斜率的绝对值越来越大，即内阻增大。 （3）由图可知，，,则 滑动变阻器R的电功率 2. (2025年4月重庆名校质检)某中学兴趣小组自制了“水果电池”，甲、乙两名同学通过实验测量电池的电动势约和内阻约。 甲同学借助以下器材进行实验： A.微安表量程为，内阻为；         B.微安表量程为，内阻约为； C.电压表量程为                        D.滑动变阻器； E.滑动变阻器；                       F.定值电阻阻值为： G.定值电阻阻值为；                     H.开关、导线若干。 ①为了把微安表改装成合适的电压表，应选择定值电阻____，实验时滑动变阻器应选择_____。填写器材前的字母 ②请在下面的方框中画出实验电路图。 乙同学利用量程合适的电压表和电流表进行实验，分别采用了两种不同的电路接法，如图、所示，为定值电阻，把两个实验电路测量出的电压和电流数据描绘在同一个图内，如图所示。根据图像坐标信息可以修正该实验的系统误差，则修正后这个水果电池的电动势_____，内阻____。结果用、、、、中的字母表示 【答案】①G；D；②； 、。  【解析】改装电压表，应选择内阻确定的微安表，和电阻较大的定值电阻， 改装后的量程为 由于电池内阻约，为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择 D。 ②根据测电源电动势和内阻的实验原理，实验电路图如图所示， 图像的纵轴截距等于电动势测量值，斜率绝对值等于内阻测量值。对于图电路，当电压表示数为零时，电压表分流为零，此时图线Ⅱ的横轴截距是准确点;对于图电路，当电流表示数为零时，电流表分压为零，此时图线Ⅰ的纵轴截距是准确点;连接两准确点即为准确的图线，如图所示 根据闭合电路欧姆定律可得： 可得： 可知图像的纵轴截距等于电动势，则有：，图像的斜率绝对值为 解得内阻为： 3. (2025河北十县联考)（8分）如图所示，某同学要测量一节干电池的电动势和内阻，现有一个未知内阻的电流表A，他先用图甲所示的电路测量电流表A的内阻. （1）已知图甲中电阻R1=28.8Ω，R2=7.2Ω，当调节电阻箱的阻值为图乙所示时，灵敏电流表的示数恰好为0，则电流表A的内阻为RA= Ω. （2）该同学将电流表A接入图丙所示的电路测量电源的电动势和内阻.闭合开关S，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I，作出图线如图丁所示.已知定值电阻R0=1.0Ω，则电源的电动势E= V，内阻r= Ω. （3）根据图丙设计的实验，该同学测得的电动势 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值，测得的内阻值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值. 答案（1）3.1（2分） （2）1.5（2分） 1.9（2分） （3）等于（1分） 等于（1分） 解析：（1）由图乙可得，电阻箱的阻值，由图甲的电桥法可得，代入数据解得. （2）根据闭合电路欧姆定律，可得，可得，由图丁可得，，解得，. （3）根据以上分析，利用图丙设计的实验，该同学测得的电动势和内阻不存在系统误差，测得的电动势和内阻均等于真实值. 4. （2024山西临汾一模）有一种叠层电池，电动势约为9V，内阻在之间，最大允许电流为50mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲的电路进行实验。图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；R为电阻箱，阻值范围为；是定值电阻。 （1）电路中的作用是保护电源的安全，以下几个定值电阻可以用于本实验的是________。 A． B． C． D． （2）该同学接入符合要求的后，按照电路图正确连接电路，请将图乙的电路补充完整_______。 （3）闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，获得多组数据，作出了如图丙的图线。则根据该同学所作的图线可求得该电池的电动势________V，内电阻________（结果均保留2位有效数字）。 （4）如果考虑电压表内阻的影响，上面测量的电动势结果________，内电阻结果________（都选填“偏大”“偏小”“不影响”）。 【答案】 （1） ①. C （2） ②. （3）③. ④. （4） ⑤. 偏小 ⑥. 偏小 【解析】 （1）[1]根据闭合电路欧姆定律可知电路中最小电阻为 故选C。 （2）[2]按照电路图正确连接电路，将图乙的电路补充完整 （3）由闭合电路欧姆定律得 变形得 可知纵截距 解得 斜率 解得 （4）由于电压表分流作用，则通过电源的电流实验中偏小，由可知，电池的电动势偏小，内电阻偏小。 5．（2024江苏六校下学期第二次联考）我国新能源汽车企业在整车制造和相关电池技术上作了长期积累，实现汽车领域“换道超车”，这离不开我国社会主义市场经济体制的作用发挥。新能源汽车加速增长，推动我国汽车出口已然迎来规模效应与品牌效应的新机遇期。某同学设计了如图甲所示的电路，想准确测量某新型电源的电动势和内阻。只考虑电表内阻所引起的误差，他提出一种可以准确测量干电池电动势和内阻的方案： （1）如图甲连接电路，闭合开关S1，将开关S2接在 a端，调节电阻箱R的阻值， 记录多个电压表和电流表的系数，作出U-I图线，如图乙中图线 1 所示，图线1 与U轴和I轴的截距分别为U1和I1。 （2） 保持开关S1闭合，再将开关S2接在b端，调节电阻箱R的阻值，记录多个电压表和电流表的示数，作出U-I图线，如图乙中图线2 所示，图线2 与U轴和I轴的截距分别为和 U2和I2。 （3）根据上述实验可得：电源电动势的真实值为 ，内阻的真实值为 ， 同时也可测出电流表内阻为 ； （4）用此电路测出的电流表的内阻 系统误差（选填“有”或“无”） 【答案】 （3） U1 （4） 无 【解析】（3）设电流表的内阻为、电压表的内阻为。当开关S2接a时，考虑电流表内阻RA，对此时电路，由闭合电路欧姆定律可得，此式对应图线1， 由此可知 ，, ，即电动势测量准确、短路电流偏小。 当开关S2接b时，考虑电压表内阻RV，对此时电路，由闭合电路欧姆定律可得， 变化为 ，此式对应图线2， 由此可知 ， 即电动势测量值偏小、短路电流准确。综上所述，干电池电动势的准确值，干电池内阻的准确值。 根据 ，，，得电流表内阻。 （4）根据以上分析，用此电路测出的电流表的内阻无系统误差。 6 （2025江苏南京模拟）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“I”、“”、“”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E=______（、a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E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）ρ （3） （4）偏小 若考虑电流表内阻，E=I（++r），解得=×+，根据图像纵轴截距有=a，解得电动势真实值E=，而测量值E=电动势E的测量值与真实值相比偏小。 【解析】（1）在PQ之间接一电压表，电压表测量电源内电压，调节电阻箱使其阻值变小，电源输出电流增大，内电压增大，则电压表的示数将变大。 （2） 根据电阻定律，可得电池的内阻为r=ρ 。 （3）根据闭合电路欧姆定律，E=I（+r），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。结合图乙可知a=解得E=。 （4）若考虑电流表内阻，E=I（++r），解得=×+， 根据图像纵轴截距有=a，解得电动势真实值E=，而测量值E=电动势E的测量值与真实值相比偏小。 1 学科网（北京）股份有限公司 $