4.2科学测量：电源的电动势和内阻 同步练习 -2026-2027学年高二上学期物理鲁科版必修第三册

**基本信息** 本同步练习以“电源的电动势和内阻测量”为核心，通过基础仪器改装、进阶实验设计、综合误差分析三层梯度，构建“操作-原理-应用”知识巩固路径，强化科学探究与科学思维素养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|电流表改装、仪器选择|第1题通过毫安表改装不同量程电流表，巩固串并联电路规律，培养物理观念| |进阶层|实验电路设计、数据处理|第2题结合实物连线与图像绘制，强化实验操作与科学推理能力| |综合层|误差分析、创新应用|第11题水果电池实验设计，融合内阻测量与误差分析，体现科学探究与责任|

4.2科学测量：电源的电动势和内阻（鲁科版） 1．（1）某同学用一毫安表（量程100 mA，内阻29 Ω）改装成量程分别为0.6 A、3 A的电流表和，如图1所示，则_________Ω，__________Ω（结果保留三位有效数字）. （2）用改装好的电流表或与以下器材测量某一电池的电动势和内阻（电动势约5 V，内阻约1 Ω）： A.电压表（量程6 V，内阻约500 Ω） B.滑动变阻器，最大阻值20 Ω C.滑动变阻器，最大阻值200 Ω D.开关，导线若干 则电流表选______________（填“”或“”），滑动变阻器选______________________（填“B”或“C”），电路原理图应选__________（填“图2”或“图3”），用该电路图测量的结果与真实值比较，电动势__________（填“偏大”“偏小”或“相等”），内阻______________（填“偏大”“偏小”或“相等”）. （3）已经测得该电池的电动势为5 V、内阻为1 Ω，图4为某一小灯泡的图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R串联，接在该电池的两端，如图5所示，则两个小灯泡的总功率为______W（结果保留两位有效数字）. 2．利用如图1所示的电路测量电源的电动势和内电阻，所用器材有电源（电动势大约为3 V）、电压表（0~3 V、）、电压表（0~3 V、无穷大）、最大阻值为20 Ω的滑动变阻器、阻值为2 Ω的定值电阻。 （1）请根据如图1所示的电路图用笔画线代替导线将如图2所示的实验器材连线； （2）将电路连接好后，闭合开关，通过调节滑动变阻器的滑片，读出多组电压表的读数记录在下表中。根据图表中的数据在如图3所示的坐标系中画出相应的图像； /V 2.79 2.68 2.57 2.44 2.36 2.27 /V 0.38 0.60 0.82 1.01 1.23 1.40 （3）由画出的图线，根据所学的知识可得该电源的电动势_________V，内电阻__________________Ω。（结果保留3位有效数字） 3．利用如图甲所示的电路测量电流表的内阻，实验仪器有： 待测电流表（量程3 mA，内阻约10 Ω）； 电流表（量程6 mA，内阻约5 Ω）； 直流电源E（电动势1.5 V，内阻不计）； 滑动变阻器（0~2000 Ω，额定电流0.5 A）； 电阻箱（最大阻值999.9 Ω）. 主要实验步骤如下： （1）①开关闭合、断开，调节滑动变阻器的阻值，使电流表指针偏转到满刻度，读出此时电流表的示数； ②开关、均闭合，同时调节滑动变阻器和电阻箱，使电流表的示数仍为，并使电流表指针偏转到满刻度的一半，记录此时电阻箱的阻值. 若步骤②中记录的电阻箱的阻值为9.9 Ω，则电流表内阻的测量值为______Ω （2）若将该电流表改装成量程为100 mA的电流表A，则改装表A的内阻_______Ω（结果保留2位有效数字）. （3）为测量一节旧干电池的电动势E和内阻r，现利用电流表A和其他实验器材设计了如图乙所示的电路.在实验中，多次改变电阻箱阻值，记录每组的电阻箱阻值和电流表A的示数I，画出图像，如图丙所示，已知图线的斜率为k，纵截距为a，则该电池的电动势________________，内阻_______.（结果用字母k、a、表示） 4．在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，实验室有如下器材： A.待测电池组（由两节干电池组成，每节干电池的电动势约为1.5 V、内阻为几欧姆） B.直流电压表（量程均为3 V，可视为理想电压表） C.定值电阻（阻值未知） D.滑动变阻器R（最大阻值为） E.开关、导线若干 某同学设计了如图甲所示的电路，他利用该电路先测出定值电阻的阻值，再测量待测电池组的电动势和内阻.步骤如下： （1）先把滑动变阻器R调到最大阻值，再闭合开关S，读出电压表和的示数分别为、，则可求出定值电阻的阻值，_________.（用、和表示） （2）移动滑动变阻器的滑片，读出电压表和的多组示数，描绘出图像如图乙所示.图中直线的斜率为k，直线的横截距为，则待测电池组的电动势________，内阻______.（用k、、表示） 5．某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻，要求测量结果尽量准确，实验器材如下： 电流表（量程200 μA，内阻为800 Ω）； 电流表（量程300 mA，内阻为0.3 Ω）； 定值电阻（阻值为4.0 Ω）； 定值电阻（阻值为9200 Ω）； 滑动变阻器R（最大阻值为50 Ω）； 待测蓄电池一节（电动势约为2 V）； 开关S一个，导线若干. （1）该实验小组利用所学知识正确连接实物电路如图甲所示，图中虚线框内的电表应选______________（填“”或“”），虚线框内的定值电阻应选__________（填“”或“”）. （2）电流表示数用表示，电流表示数用表示，该小组通过改变滑动变阻器滑片位置，得到了多组、数据，并作出图像，如图乙所示.根据图像可知，该蓄电池的电动势为_______V，内阻为_______Ω.（结果均保留两位有效数字） （3）从实验设计原理来看，该蓄电池电动势的测量值______________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值. 6．某实验小组的同学要测量电源E的电动势和内阻。实验室提供以下器材: ①待测电源E(电动势约,内阻约为) ②两个电流表、(量程,内阻约为) ③两个电压表、(量程,内阻很大) ④定值电阻(阻值为) ⑤滑动变阻器R(最大阻值为) ⑥开关S及导线若干 (1)在甲图虚线框中补充完整合理的测量电路_________(元件标明对应的符号)。 (2)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表和另一个电表的读数的多组数据。 (3)小明同学利用测出的数据描绘出图像如图乙所示(x为另一个电表的读数),图中直线斜率为k,与纵轴的截距为b,则电源的电动势_________,内阻_________(均用k、b、表示)。 (4)实际电压表的内阻并不是无限大,若考虑电压表内阻的影响,电源电动势的测量值_______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 7．在绝缘板上均匀涂敷一种导电材料，制作的电阻样品如图（a）所示。所制三个电阻的涂层长度相同、宽度较小且相同、厚度不同（几微米），阻值均约为几十欧。某实验小组通过测量三个电阻阻值，比较其涂层厚度，所用器材有： 待测电阻和； 电压表（量程0~3 V）； 电压表（量程0~5 V）； 电阻箱（阻值0~999.9 Ω）； 滑动变阻器R（阻值0~10 Ω）； 直流电源E（电动势4.5 V）； 开关； 导线若干。 请完成下列步骤： （1）实验小组设计了如图（b）所示的电路图。根据图（b）完成图（c）中的实物图连线。 （2）接入，闭合S，调节R和的示数如图（d）所示，此时读数为________Ω，电压表和读数分别为1.81 V和3.62 V，由此可知_________Ω。断开S，改换待测电阻，重复上述步骤。分别测得。 （3）由三个电阻测量值可知______________（填“”“”或“”）涂层最厚。 （4）实验完成后，该小组通过原理分析，发现此方法测电阻未考虑电压表内阻的影响。若已知电压表内阻为，电压表和示数分别为和，电阻箱示数为，则__________________（用和表示）。 经分析发现，本实验中考虑电压表内阻后，不影响判断三个电阻涂层厚度关系。 8．利用两个电流表和测量干电池电动势和内阻的电路原理图如图1所示；图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻和电流表内阻之和为（比和滑动变阻器的总电阻大得多），为理想电流表。 （1）在闭合开关前，将滑动变阻器的滑动端c移动至__________________________（填“a端”“中央”或“b端”）。 （2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表和的示数和。多次改变滑动端的位置，得到的数据如下表所示。 （mA） 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 （mA） 480 400 320 232 140 68 在图2所示的坐标纸上以为纵坐标、为横坐标画出所对应的曲线。(      ) （3）利用所得曲线求得电源的电动势_____________V，内阻__________________________。（保留两位有效数字） 9．1821年，赛贝克发现，把两种不同的金属导体接成闭合电路时，如果把它的两个接点分别置于温度不同的两个环境中，则电路中就会有电流产生。这一现象称为塞贝克效应，这种情况下产生的电动势叫做温差电动势。我国“嫦娥三号”“嫦娥四号”月球探测器都运用了一种温差电池，完美解决了在光照不足或极端低温的太空或地外环境中，实现长期、可靠的能源供给，现在已经用在火星探测任务上了。某种温差电池的电动势E与温度差成正比，满足表达式，其中是材料的塞贝克系数，由材料决定。某兴趣小组通过如图所示电路测量不同温差下电池的电动势，以得到某温差电池的塞贝克系数。滑动变阻器最大阻值为，电流表甲的量程为，内阻等于，电流表乙的量程为，内阻约为。 (1)电流表应选__________（填“甲”或“乙”）； (2)温差为时，闭合开关S，多次调节滑动变阻器R，记录每次调节后电流表和的读数，作出图像，则温差电池的电动势__________（结果保留一位小数）； (3)改变温差，重复上述实验步骤，得到多组数据，作出图像，由图可得__________（结果保留一位小数）； (4)若实验过程中电池冷端散热不充分导致接点温差小于环境温差，则的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 10．小明、小亮共同设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为： 电池组（电动势约6V，内阻r约3Ω） 电流表（量程20A，内阻） 电阻箱（0～99.9Ω） 滑动变阻器（0～10Ω） 开关三个及导线若干 他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和接入电路的阻值。 （1）小华先利用该电路准确地测出了接入电路的阻值。他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合，断开，读出电流表的示数I；再闭合S、，断开，调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时，电流表的示数也为I。此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω； （2）小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。 ①他的实验步骤为： a.在闭合开关前，调节电阻或至____________（选填“最大值”或“最小值”），之后闭合开关S，再闭合____________（选填“”或“”）。 b.调节电阻____________（选填“”或“”），得到一系列电阻值R和电流I的数据； c.断开开关，整理实验仪器。 ②图乙是他由实验数据绘出－R的图像，电源电动势______V，内阻______Ω。（计算结果保留2位有效数字） 11．某学习小组用两种不同的金属电极插入柠檬做了一个“水果电池”，如图甲所示。将该水果电池给“1.5 V、0.3 A”的小灯泡供电，发现小灯泡不发光，检查电路无故障，测量电路中的电流，发现读数不足3 mA。 （1）你认为电路中电流不足3 mA的原因是________________________。 （2）为了测量水果电池的电动势和内阻，进行如下实验，电路图如图乙所示。请按照电路图，将图丙中的实物图连线补充完整。 （3）连接好电路后闭合开关，发现滑动变阻器在阻值较大范围内调节时，电压表示数变化不明显，其原因是所选用的滑动变阻器____________。 （4）按要求更换滑动变阻器后，调节滑动变阻器，记录电压表和微安表的示数，作出图像，如图丁所示。由图像求得水果电池的电动势E=___V，内阻r=_______kΩ（结果保留三位有效数字）。 12．某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为）、一个电流表（内阻为）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下： （1）将器材按图甲所示连接。 （2）开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的____________（填“a”或“b”）端。 （3）改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示数I，得到多组数据。 （4）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图乙所示，图线斜率为k，纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为，该电池电动势和内阻可表示为E=______，r=____（用表示）。 （5）为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值，利用现有器材设计实验，在图丙虚线框中画出实验电路图（电阻丝用滑动变阻器符号表示）。 （6）利用测出的，可得该电池的电动势和内阻。 13．某同学购买的蓝牙耳机电池上标有“80 mA·h”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（0~0.6 A，内阻较小）、电流表（0~100 mA，内阻较小）、电阻箱（0~99999.9 Ω）、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80 mA，电流表应选________________（填“”或“”）； ②请根据上述器材设计实验电路，并补全虚线框中的电路图； 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_______mA·h。（以上结果均保留2位有效数字） 14．某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图甲所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器（可不计内阻）通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题： (1)在电路中起______________________（选填“保护”或“分流”）作用。 (2)与的关系式为______________________。 (3)根据记录的数据作出图像，如图乙所示。已知，可得______________________（保留两位有效数字），__________________（结果保留2位有效数字）。 15．某实验小组测量电源的电动势和内阻，可供使用的器材有： 电源（电动势E约为3V；内阻r较小，阻值未知） 电压表（量程，内阻约为） 电流表（量程，内阻约为） 定值电阻 滑动变阻器R（最大阻值） 单刀双掷开关 开关 导线若干 该小组设计了如图甲的实验电路： 回答下列问题： (1)正确连接电路，单刀双掷开关连接a或b，闭合开关，调节滑动变阻器，记录电压表示数U和对应的电流表示数i，分别描绘出如图乙所示的图线①和图线②，则图线②对应的是开关与________________（选填“a”、“b”）端相连接，连接哪一端更合理？________________（选填“a”、“b”）； (2)在（1）中选择合理的连接方式，由图线可求得电源电动势测量值________V，内阻测量值________________（结果均保留三位有效数字）； (3)由于电压表分流会引起测量误差，若电压表的内阻已知，正确描绘的图线的斜率为k，则电源内阻的真实值________________（用，，k表示）。 16．铜片与锌片相隔一段距离插入新鲜的马铃薯中，就制成水果电池，铜片为电源的正极，锌片为电源的负极。经查阅资料，水果电池的内阻与选用的水果、两电极之间的距离及电极面积大小有关，一般在几百至几千欧姆之间。某班级同学在实验室中来测量该水果电池的电动势与内阻。 (1)第一小组用多用电表进行测量水果电池的电动势和内阻，如图甲所示，操作如下。你认为正确的操作是(      ) A.选择直流电压挡，直接将红表笔与铜片、黑表笔与锌片连接测量电动势 B.选择直流电压挡，直接将红表笔与锌片、黑表笔与铜片连接测量电动势 (2)第二小组用电压表V（量程为，内阻约为），电流表A（量程为，内阻为），滑动变阻器，电键。你认为选择图______________（选填“乙”、“丙”）所示的电路可以更准确的测量该电池的电动势与内阻。选择好电路后，第二小组的同学得到几组数据，并作出图像，所图丁所示。根据图像求出该电池的电动势_______V，内阻______________。（结果保留两位有效数字） (3)不考虑测量误差，你认为______________（选填“第一小组”、“第二小组”）测量的电动势较为准确。请说明理由______________。 17．为测量水果电池的电动势和内阻，两个实验小组进行了实验。所用器材有：电流表A、电压表V、电阻箱、开关及导线若干。完成下列填空： （1）两实验小组用铜片、锌片和某种水果共同制成一个水果电池。 （2）小组一设计了如图（a）所示的电路，测量该水果电池的电动势和内阻。 ①开关闭合前，将电阻箱的阻值调到________________（填“0”或“最大值”）。闭合开关，多次调节电阻箱的阻值，并记录其阻值R及电流表的相应示数I。 ②根据I和R计算出电压U，作出图像，得到电动势E为0.80V，内阻r为3448Ω。 （3）小组二设计了如图（b）所示的电路，测量该水果电池的电动势和内阻。 ①在保证器材安全的前提下，多次调节电阻箱的阻值，并记录其阻值R及电压表的相应示数。 ②根据和R计算出电流，作出图像，如图（c）所示。由图（c）可得电动势________V（保留两位有效数字），内阻________________（保留整数）。 （4）两个小组完成实验后，交流讨论发现测得的该水果电池的电动势及内阻差异较大。用和分别表示电流表、电压表内阻，表示水果电池内阻的真实值。根据实验相对误差，从实验原理角度分析，小组一测内阻的相对误差________________（用、表示），小组二测内阻的相对误差________________（用、表示），采用类似方法分析电动势的相对误差。可查电流表和电压表内阻值，进而确定两个小组中较合理方案。 18．在实验室，某小组选取了两个待测元件进行研究，一是电阻（阻值约），二是手机中常用的锂电池（电动势E铭牌上标明值为）。在操作台上还准备了如下实验器材： A.电压表V（量程，电阻约）； B.电流表（量程，内阻约）； C.电流表（量程，内阻约）； D.滑动变阻器（，额定电流）； E.电阻箱； F.开关S一只、导线若干。 (1)小宇采用伏安法测定的阻值，他使用的电源是待测的锂电池。如图甲是他连接的实验器材实物图。小宇选用的电流表应是____________（填“”或“”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为的测量值，则测量值____________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 (2)小秋和小强设计了如图乙所示的电路图测量锂电池的电动势和内阻。 A.小秋的实验操作是：闭合开关，调节电阻箱的阻值为时，读出电压表的示数为；调节电阻箱的阻值为时，读出电压表的示数为。根据小秋测出的数据可求得该电池的电动势，其表达式为____________； B.小强认为用线性图像处理数据更便于分析。他在实验中多次改变电阻箱阻值，获取了多组数据，画出的图像为一条直线（图丙）。由图乙可知该电池的电动势______V，内阻____________。（结果均保留两位有效数字） 19．学习小组将一量程为的微安表改装为较大量程的电流表，然后测量电源的电动势和内阻。已知微安表内阻，经计算后将一阻值合适的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图甲所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。    (1)根据图甲和题中所给条件，将图乙中的实物连接。 (2)当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图丙所示，则微安表改装后的量程为___________mA。 (3)改装后电流表的总内阻为______________________。 (4)把改装后的电表与待测电源连接成如图丁所示的电路（虚线框内是改装后的电表），测量电池的电动势E与内阻r。闭合开关前，电阻箱的阻值应先调到______________________。（填“较大”“较小”或“任意值”） (5)按正确的步骤进行实验，记录电阻箱的阻值R与微安表的读数。改变电阻箱的阻值，记录多组数据。在坐标纸中描点拟合直线，得到图像如图戊所示。根据图像所给的数据，可求出电池电动势___________V，内阻______________________。 20．小福同学通过实验测量一电源的电动势和内阻可供使用的器材有： 待测电源（电动势E约2V） 电压表V（量程，内阻约为） 电流表A（量程，内阻约为） 滑动变阻器R 开关S (1)为使电动势和内阻的测量结果都尽可能准确，小福同学将以上器材组成如图甲所示的电路，请在图中用笔画线代替导线，将实物电路补充完整____________________。 (2)正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的示数，并根据实验数据作出图像，如图乙所示。根据图线求得电动势________V，内阻________________。（结果均保留两位有效数字） (3)由于电表的内阻不能忽略，导致电源的电动势与内阻的测量值与真实值之间存在误差，本次实验中，根据实验数据作出的图线用实线表示，真实的路端电压随干路电流变化图线用虚线表示，则下列图像正确的是________________。 A. B. C. D. (4)现有两个相同规格的小灯泡和，此种灯泡的特性曲线如图丙所示，将它们并联后与本次实验所用电源串联，如图丁所示，则灯泡的实际功率约为________W（结果保留两位有效数字）。 21．某兴趣小组想要测量一个电池的电动势和内阻，在实验室找到以下实验器材：电流表A、电阻箱、开关、导线若干。 (1)实验电路图如图1所示，改变电阻箱的阻值，记录多组电阻箱示数R和电流表示数I，画出图像，如图2所示。由图2可得电源的电动势____________，内阻____________。 (2)兴趣小组进一步测量电流表A的内阻，为此又在实验室找到另一个电流表（内阻未知），并设计了如图3所示电路，实验步骤如下： ①闭合，断开，调节电阻箱示数为，电流表的示数为； ②闭合，闭合，调节电阻箱，直到____________，此时电阻箱示数为，则电流表A的内阻____________。 (3)若由（1）测得该电池电动势，内阻，兴趣小组把该电池装在一个欧姆表中，用这个电源给欧姆表供电。欧姆表内部结构如图4所示，已知灵敏电流计满偏电流、内阻，按照正确操作步骤测量未知电阻Rx，欧姆表指针位于图5位置，则____________，电池的内阻测量值对Rx的测量结果____________（填“有”或“无”）影响。 22．某实验小组进行测量一节干电池的电动势和内阻的实验，现有如下实验器材： A.待测干电池一节（电动势约，内阻约） B.电流表（量程0~0.6A，内阻约） C.电压表（量程，内阻约） D.滑动变阻器（最大阻值，额定电流） E.滑动变阻器（最大阻值，额定电流） F.开关、导线若干 为了调节方便、测量准确： (1)实验中所用的滑动变阻器应选__________（选填实验器材前对应的字母）； (2)实验电路图应选择图中的__________（选填“甲”或“乙”）。 参考答案 1．答案：（1）1.16；4.64（2）；B；图3；相等；相等（3）1.2 解析：（1）当串联再和毫安表并联时对应量程0.6 A，和毫安表串联再与并联时对应量程3 A，由串并联电路特点得，，代入数据解得. （2）若滑动变阻器选C，则最小电流约为，远小于两个电流表的量程，所以滑动变阻器应选B；电路中的最小电流约为，为使读数较准确，且避免电路中电流过大，温度升高，导致测量误差较大，所以电流表应选；由于电流表的内阻已知，用题图3来测电池的电动势和内阻时可以消除系统误差，因此选题图3，电动势和内阻的测量值均等于真实值. （3）由闭合电路欧姆定律得，代入数据得，在小灯泡图像中作出这个函数关系的图像，两个图像的交点即为小灯泡的工作电压与电流，如图所示，交点为（0.3 A，2 V），则两个小灯泡的总功率为. 2．答案：（1）实物连线如图甲所示（2）如图乙所示（3）2.98（2.96~2.99）；1.03（1.01~1.05） 解析：（1）由电路图依次连线将实物图连好，如图甲所示。 （2）将表中的数据在坐标系中描点，依次连成一条平滑的直线，如图乙所示。 （3）由于为定值电阻，所以即干路总电流。在闭合电路中，则，由画出的图可知，（都对），当时，（都对）。 3．答案：（1）9.9（2）0.30（3）； 解析：（1）由于两次测量过程中，电流表的示数始终不变，当开关均闭合时，电流表指针偏转到满刻度的一半，此时通过电阻箱的电流与通过的电流相等，电阻箱的阻值为9.9 Ω，则电流表内阻的测量值也为9.9 Ω. （2）若将该电流表改装成量程为100 mA的电流表A，有，代入数据解得. （3）根据闭合电路欧姆定律可得，整理可得，结合图像可得，斜率，纵截距，联立解得. 4．答案：（1）（2）； 解析：（1）由串联电路的电压、电流规律可知，定值电阻的阻值. （2）电压表为理想电压表，由闭合电路欧姆定律可知，电池组的电动势，整理得，结合题图乙可知，，解得待测电池组的电动势，内阻. 5．答案：（1）；（2）1.9；1.0（3）等于 解析：（1）一节蓄电池电动势约为2 V，电流表与定值电阻串联改装成电压表，改装后电压表量程为，则电流表与滑动变阻器串联，测量电路中的电流，故虚线框内的电表应选，虚线框内的定值电阻应选. （2）根据闭合电路欧姆定律可得，整理得，把题图乙中的图线延长，如图所示，可得，，解得. （3）考虑到电表内阻，实验对电表分流的影响进行了修正，电动势和内阻的测量值均等于真实值. 6．答案：;;;小于 解析：将滑动变阻器接入电源两端,滑动变阻器滑到最大,通过的电流约为 远超过电流表量程,所以电流表无法使用,则通过电路分压的方式进行测量干路电流,所以电路图如图。 干路电流 根据闭合电路欧姆定律 整理得 图像的斜率和截距满足, 解得, 若电压表内阻不可忽略,闭合电路欧姆定律中的干路电流测量值偏小,即实际值 则真实的闭合电路欧姆定律应为 整理得 图像的斜率和截距满足, 解得内阻和电动势的实际值为, 可得内阻的测量值不变,即 电动势的测量值偏小,即 7．答案：（1）如图所示 （2）36.2；36.2 （3） （4） 解析：（1）由题图（b）可知电压表测量两端的电压，滑动变阻器采用分压式接法，则实物图连线如答图所示。 （2）由题图（d）可知的读数为，结合题图（b）和串联电路分压规律有，解得，代入电压表的读数可得。 （3）三个电阻导电材料相同、涂层长度相同、宽度较小且相同，由电阻定律可知横截面积越大，即涂层越厚的电阻，阻值越小，由于阻值最小，则涂层最厚。 （4）若考虑电压表内阻，则根据串、并联电路规律和欧姆定律有。 8．答案：b端；； 1.50/1.49；0.60/0.59 解析：（1）为保证安全，开始时滑动变阻器应接到最大值，故应接b端。 （2）将各点依次描出，连线如图所示 （3）由全电路欧姆定律 整理得 由图可得 ， 解得 ， 9．答案：(1)甲 (2)70.5~73.5 (3)1.2 (4)小于 解析：（1）电流表的作用是测电源两端电压，电流表甲的内阻已知，可以通过欧姆定律测得电压，而电流表乙内阻未知，不能测电压。 （2）由闭合电路欧姆定律可得 整理可得 则图像的斜率为 纵截距为 联立可得 （3）根据表达式 图像的斜率表示塞贝克系数，则由图可知 （4）电池冷端散热不充分会导致偏小，电动势E偏小，图像的斜率偏小，偏小，故的测量值小于真实值。 10．答案：3.6；最大值；；；6.0；2.9 解析：（1）用等值替代法可测出接入电路的阻值，电阻箱的示数等于接入电路的阻值为3.6Ω； （2）①要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻，则要改变电阻箱的值，则： a.在闭合开关前，调节电阻或至最大值，之后闭合开关S，再闭合； b.调节电阻得到一系列电阻值R和电流I数据； ②由闭合电路欧姆定律可得 变形得 由上式可知图线的斜率是电动势的倒数，图像的斜率为 解得 图线在纵轴上的截距是 解得 11．答案：（1）水果电池内阻太大 （2）如图所示 （3）阻值偏小 （4）1.55；21.9 解析：（1）水果电池内阻太大，电路的电流很小，灯泡的实际功率很小不足以使灯泡发光。 （3）连好电路后闭合开关，发现滑动变阻器在阻值较大范围内调节时，电压表示数变化不明显，是由于水果电池内阻很大，而滑动变阻器采用的是限流式接法，滑动变阻器阻值偏小。 （4）根据闭合电路欧姆定律得，由题图丁得；图像斜率的绝对值表示电源内阻，可得。 12．答案：（2）b （4）； （5）如图所示 解析：（2）为了保护电流表，闭合开关前应使电路中的电阻最大，故金属夹应夹在电阻丝的b端。 （4）由闭合电路的欧姆定律得，整理得，结合题图乙可得，解得。 （5）实验电路图如图所示，先将单刀双掷开关S接1，记下电流表的示数，然后将单刀双掷开关S接2，移动金属夹的位置，直到电流表的示数为，记下此时接入电路的电阻丝对应的圆心角，则。 13．答案：（1）①；②如图所示；③4.0 （2）②3.6；73 解析：（1）①最大放电电流为80 mA，电流表应选择量程接近的；②根据实验器材，采用安阻法测量，电路图如答图所示；③根据闭合电路欧姆定律可知，化简变形得，结合图像斜率可知，解得电池电动势。 （2）②根据题图（b）乙可知时，电池的输出电压为3.6V；根据题图（b）丙结合可知图像与t轴围成的面积表示电荷量，对图像作近似处理如图所示，可知从电流的平均值近似为，时间，则电荷量。 14．答案：(1)保护 (2) (3)1.0；3.3 解析：（1）与电阻箱串联，可知，在电路中起保护作用。 （2）根据闭合电路欧姆定律 化简整理得 （3）根据 结合图像可得， 解得， 15．答案：(1)b；b (2) 2.90；2.00 (3) 解析：（1）当接b时，定值电阻串联接入电路，根据闭合电路欧姆定律得，图线斜率绝对值为，大于接a时的斜率绝对值r，因此斜率更大的图线②对应接b。 电源内阻本身较小，若不串联，U随i变化不明显，实验误差大，串联后等效内阻变大，电压变化更明显，因此接b更合理。 （2）根据，图线纵轴截距等于电源电动势E，斜率绝对值等于。 由图乙得，纵截距约为，因此 斜率绝对值 因此 （3）考虑电压表分流，电源总电流 闭合电路欧姆定律 整理得 斜率绝对值 得 16．答案：(1)A (2)丙；1.0； (3)第二小组；第二小组由于可知，图线的纵截距为电动势，不存在系统误差；第一小组多用电表的电压挡内阻不是无穷大，电源内阻有分压作用，造成电压表的示数小于电动势，故电动势测量值存在系统误差 解析：（1）根据多用电表的使用原则“红进黑出”（即电流从红表笔流入），红表笔应接电源的正极（铜片），黑表笔应接电源的负极（锌片），这样指针才会正向偏转，故B错误，A正确。 故选A。 （2）因电流表的内阻已知，电流表外接时，把电流表内阻和电源内阻看成电源的等效内阻，内阻测量值再减去电流表内阻，则没有系统误差，所以选择图丙电路； 由闭合回路欧姆定律有 结合图像可得， 解得 （3）第二组由于可知，图线的纵截距为电动势，不存在系统误差；第一组多用电表的电压挡内阻不是无穷大，电源内阻有分压作用，造成电压表的示数小于电动势，故电动势测量值存在系统误差，故第二组电动势测量值较准确。 17．答案：最大值；0.42/0.41/0.43；1282（1224~1323均可得分）；； 解析：为了保护电路，开关闭合前，应将电阻箱的阻值调到最大值。 对于图（b），根据闭合电路欧姆定律有 从图（c）中选取两组、数据，分别为，和， 将这两组数据分别代入组成方程组并求解得, 设电动势的真实值为，对于图（a）,若将电流表看成理想电表，有 即 若不将电流表看成理想电表，有 即 对应项系数相等得 则 对于图（b）,若将电压表看成理想电表，有 即 若不将电压表看成理想电表，有 整理得 对应项系数相等得 则 18．答案：(1)A2；大于 (2)；3.3；0.25 解析：（1）根据欧姆定律可知，待测电阻通过的最大电流为 故电流表选； 由于小宇采用电流表的内接法，导致电压表测量的是待测电阻和电流表的电压之和，因此测出的的值偏大。 （2）根据闭合电路欧姆定律可得， 联立解得 根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 因此在图像中，图像的纵截距 图像的斜率为 ， 19．答案：(1) (2)25.0 (3)12 (4)较大 (5)1.5； 8 解析：（1）电表改装时，微安表应与定值电阻并联接入虚线框内，则实物电路连接如图所示。注意电流要从毫安表和微安表的正极流入。 （2）设通过改装电流表的总电流为I，通过微安表的电流为，根据欧姆定律，有 整理得 即通过改装电流表的总电流与通过微安表的电流成正比。当标准毫安表的电流为16.0mA时，微安表的电流为，可知量程扩大了100倍。所以微安表改装后的量程为 （3）改装后电流表的总内阻 （4）闭合开关前，电阻箱阻值应先调到较大，防止闭合开关时电流过大，损害微安表。测量时，逐渐减小电阻箱的阻值，观察微安表读数不超过其量程。 （5）流经电源的电流，根据闭合电路的欧姆定律，有 整理可得 由图戊可得图线斜率 可得 代入 可得 可得 20．答案：(1) (2)2.1；4.2 (3)C (4)0.11 解析：（1）根据图乙，判断电源内阻较小，电路连接如下图 （2）根据 结合图乙的直线斜率及截距可知电动势 内阻。 （3）由于电压表的分流作用，电流表示数小于通过电源的电流，但是短路电流不变 故选C。 （4）设通过、的电流均为I，由闭合电路欧姆定律有 即 做出图像，如图所示 与灯泡伏安特性曲线交点为（0.6V，0.18A）即为工作状态下的电压和电流，功率 21．答案：(1)；b (2)电流表的示数为； (3)2200；无 解析：（1）根据闭合电路欧姆定律可得 变形可得 结合图线可得， （2）闭合，闭合，调节电阻箱，直到电流表示数仍为，根据题意可得 所以 （3）根据欧姆定律有 由于欧姆表表盘中间刻度为“15”，所以欧姆表选用“×100”倍率，欧姆表的读数为指针所指刻度与倍率的乘积，所以 由于多用电表使用前应先欧姆调零，所以电池的内阻测量值对测量结果无影响。 22．答案：(1)D (2)乙 解析：（1）为了调节方便（滑动变阻器阻值过大时，滑片微小移动会引起电流变化过小，不便于调节），选择最大阻值较小的滑动变阻器，因此选D； （2）甲图测得的电源内阻等于真实电源内阻与电流表内阻之和，由于干电池内阻与电流表内阻接近，所以甲图误差很大；乙图误差来自电压表的分流，而本实验中电压表内阻远大于电源内阻，分流极小，测量误差很小，因此选择乙。 学科网（北京）股份有限公司 $