第25讲 电学实验（三）（复习讲义）（江苏专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

该高中物理高考复习讲义聚焦电学实验核心考点，系统梳理伏安法、安阻法、伏阻法测量电源电动势和内阻的实验原理、数据处理及误差分析，按“原理-图像-误差”逻辑构建知识框架。通过命题透视研判考情，思维建模搭建体系，考点精讲拆解方法，真题溯源强化应用，助力学生突破实验难点，体现复习的系统性与针对性。 讲义以科学思维和科学探究为导向，创新采用“图像转化+误差修正”突破策略，如伏安法中通过U-I图像斜率与截距分析E和r，安阻法推导R-1/I图像方程并修正电流表内阻影响。设置基础例题与变式训练（如水果电池、太阳能电池情境），配合真题溯源感知考向，帮助学生在有限时间内提升实验设计与数据处理能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

第25讲 电学实验（三） 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 伏安法测电源电动势和内阻 知识点1 伏安法测电源电动势和内阻 考向1 伏安法测电源电动势和内阻重 考点二 安阻法测电源电动势和内阻 知识点1 安阻法测电源电动势和内阻 考向1 安阻法测电源电动势和内阻难 考点三 伏阻法测电源电动势和内阻 知识点1 伏阻法测电源电动势和内阻 考向1 伏阻法测电源电动势和内阻难 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 伏安法测电源电动势和内阻  安阻法测电源电动势和内阻 江苏卷·T12，实验题（2022年） 伏阻法测电源电动势和内阻 实验器材的选择与连接 实验数据的图像处理 实验误差分析和改进方法 考情分析 题型与考向：江苏高考对“测量电源的电动势和内阻”的考查以实验题为主，分值较高（通常8—10分），是电学实验的核心考点之一。考查内容涵盖三种基本方法： 伏安法：利用电压表和电流表测出多组U、I数据，作U-I图像，纵轴截距为电动势E，斜率的绝对值为内阻r。 安阻法：利用电流表和电阻箱，改变电阻箱阻值R，测出对应的电流I，作R-1/I图像（或1/I-R图像），由图像斜率和截距求E和r。 伏阻法：利用电压表和电阻箱，改变电阻箱阻值R，测出对应的电压U，作1/U-R图像（或U-1/R图像），由图像斜率和截距求E和r。 情境与立意： 生活实践类：测量干电池的电动势和内阻（2018年、2022年、2015年），体现电池性能检测在日常生活中的实际应用。 学习探究类：伏安法、安阻法、伏阻法三种实验方案的对比与选择；闭合电路欧姆定律的实验验证；U-I图像、R-1/I图像、1/U-R图像等多种数据处理方法；电流表内阻对测量结果的影响及修正方法（2022年、2018年）；实验操作的规范性考查（开关断开、电阻箱初值等）。 复习目标 伏安法测电动势和内阻：掌握实验原理E=U+Ir（或E=U+Ir），会正确连接电路（电流表外接法），能根据U-I图像处理数据——纵轴截距为E，斜率的绝对值为r。理解系统误差来源：电压表的分流作用导致E测＜E真、r测＜r真。 安阻法（电流表+电阻箱）测电动势和内阻：掌握实验原理E=I(R+r)，会推导R = E·(1/I) - r，能根据R-1/I图像处理数据——斜率为E，纵轴截距为-r。理解电流表内阻对测量结果的影响（r测 = r真 + RA）及修正方法。 伏阻法（电压表+电阻箱）测电动势和内阻：掌握实验原理E=U+(U/R)r，会推导1/U = (1/E) + (r/E)·(1/R)（或1/U = r/E·1/R + 1/E），能根据1/U-1/R图像（或1/U-R图像）处理数据。理解电压表内阻对测量结果的影响。 实验器材选择与电路连接：能根据实验方案合理选择器材（电压表量程、电流表量程、电阻箱、滑动变阻器阻值等）。掌握实验操作规范——连接电路时开关应断开、电阻箱或滑动变阻器应调至最大阻值位置。 实验数据的图像处理：熟练掌握三种实验方法对应的图像处理方式：（1）伏安法——U-I图像；（2）安阻法——R-1/I图像；（3）伏阻法——1/U-R图像（或1/U-1/R图像）。能从图像中准确读取斜率和截距，并据此计算E和r。江苏卷实验题高频考点，务必熟练掌握。 误差分析与方法改进：能分析三种实验方法的系统误差来源（电表内阻的影响），理解减小系统误差的方法——如用已知内阻的电流表进行修正（2022年、2018年江苏卷的创新设计）、选择合适的实验方案等。江苏卷实验题高频考点，务必重点突破。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 伏安法测量电压电动势和内阻 知识点1 伏安法测量电源电动势和内阻 知●识●解●构 实验原理：闭合电路欧姆定律，即U＝E−Ir。 实验电路图 实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。 实验步骤：①根据电路图连接好电路，电流表用0.6 A的量程，电压表用3 V的量程；②把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置；③闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)。用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中；④断开开关，拆除电路，整理好器材。 实验数据处理：①列方程组进行求解，将两组数据(I1，U1)和(I2，U2)代入到方程U＝E－Ir得，解得E、r。②用作图法处理数据，如下图所示，由图像可得：图线与纵轴交点为E；图线与横轴交点为I短＝；图线的斜率的绝对值表示r＝||。 实验注意事项：①应使用内阻大些(用过一段时间)的干电池；在实验中不要将I调得过大；每次读完I和U的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时E和r明显变化。②合理选择电压表、电流表量程。测一节干电池的电动势和内阻时，电压表选3 V量程，电流表选0.6 A量程，滑动变阻器选0～10 Ω。③在作U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上，不在直线上的点应均匀分布在直线的两侧，忽略个别偏离直线较远的点，以减小偶然误差。 实验误差分析：偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图像时描点不准确。 系统误差：①电流表内接法：电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表分流越多，对应的I真与I测的差越大，IV＝。其中U－I图像如下图所示。 结论：I真＝I测＋，E测<E真，r测<r真(r测＝)。 ②电流表外接法：电流表的分压作用造成误差，电流越大，电流表分压越多，对应U真与U测的差越大，UA＝I·RA。其中U－I图像如下图所示。 结论：U真＝U测＋IRA，E测＝E真，r测>r真 (r测＝r＋RA)。 考●向●破●译 考向1 伏安法测量电源电动势和内阻【重】 例1 （25-26·江苏常州·高二上）某同学在做“测电源的电动势和内阻”的实验中，串联了一只的保护电阻，实验电路如图a所示。则 (1)用完好的导线连好电路后，该同学闭合开关S，发现电流表示数为零，电压表示数不为零，检查各接线柱均未接错，且接触良好。他用多用电表的电压挡检查电路。 ①在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图b中多用电表的______（选填“A”、“B”或“C”）。 ②将两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为零，两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障原因是______。 A、短路    B、滑动变阻器断路    C、电流表断路    D、电流表短路 (2)排除故障后，该同学顺利完成实验，测得下列数据，并且根据数据在坐标系中描出了对应的点，如图c所示，请画出图像______。 I/A 0.10 0.17 0.23 0.30 0.40 U/V 1.20 1.00 0.80 0.60 0.55 (3)由图像求出实验中电源的电动势E=_____V，内阻r=_____。 (4)本次实验产生系统误差的原因是__________，电动势的测量值比真实值_____（选填A：偏大、B：偏小、C：相等、D：都有可能）。 【答案】(1) B B (2)如图所示 (3) 1.49/1.50/1.51 1.39/1.40/1.41 (4) 电压表分流 B 【详解】（1）①[1]在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先进行机械调零，即调整图b中多用电表的B。 ②[2]发现电流表示数为0，电压表示数不为0，则可知，电流表或滑动变阻器R处断路，用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，说明此时c、d均与电源连接，则可知滑动变阻器R断路。故选B。 （2）画出图像如图 （3）[1][2]根据U=E-I(r+R0)，由图像求出实验中电源的电动势E=1.50V，内阻。 （4）[1][2]由电路图可知，将保护电阻作为内阻处理后，可以视为相对电源的电流表外接法，电压表并联在电源两端，故电压表示数准确，但由于电压表内阻的影响而导致电流表示数偏小；故误差原因来自电压表分流，故电动势测量值比真实值偏小，故选B； 【变式训练1·变考法】（2026·江苏徐州·最后一卷）某实验小组为测量电源的电动势和内阻设计了如图所示的电路。 实验器材：待测电源，灵敏电流表G，滑动变阻器R1、R2，定值电阻R0，电压表V1、V2，电流表A1、A2，开关和导线若干。 （1）按图甲电路图连接好电路，将滑动变阻器R1、R2调到合适的阻值，闭合开关S，反复调节滑动变阻器R1、R2，直到灵敏电流表G的示数为零，电压表V1、V2的示数记为U1和U2，电流表A1、A2的示数记为I1和I2。图乙为某电压表的示数，其读数为______V。 （2）断开开关S，适当调大滑动变阻器R2的阻值，再次闭合开关S，发现此时灵敏电流表G的示数不为零，缓慢______（选填“调大”或“调小”）滑动变阻器R1的阻值，直至灵敏电流表G的示数再次为零，记录电压表、电流表读数。 （3）重复（2）的步骤，记录多组电压表、电流表读数。 （4）实验完毕，整理器材。 （5）作出（U1+U2）-（I1+I2）图像如图丙所示，由图像可得电源的电动势为______，内阻r为______。（用a、b、R0表示） （6）理论上测得的电源电动势______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值，原因是___________。 【答案】 0.60 调小 等于 路端电压U和流过电源I均为真实值 【详解】[1]电压表分度值为0.05V，所以读数为0.60V； [2]由图甲所示电路图可知，当灵敏电流表示数为零时，根据电桥平衡可得 要使灵敏电流表示数仍然为零，当R2的阻值增大时，应缓慢调小可变电阻R1的阻值； [3][4]根据闭合电路欧姆定律可得 所以 结合图线可得， 所以 [5][6]由图甲所示电路图可知，路端电压的测量值等于真实值，流过电源的电流测量值等于真实值，因此电源电动势测量值与真实值相等。 【变式训练2·变情境】（2026·江苏如皋·模拟）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。 (1)在研究电池板性能时，先用多用电表对电池组进行初步测量，选择开关和指针示数如图甲所示，电池组的电压为_____________V； (2)为了探究太阳能电池板正常工作时的路端电压U和电流I的关系，设计了如图乙所示的电路，图中电源为太阳能电池板，定值电阻R0=4Ω，电压表、电流表视为理想电表，电路中定值电阻R0的作用是____________。 (3)在光照一定的情况下，闭合开关S，调节滑动变阻器R，测得多组电压、电流值，并描绘出太阳能电池板的U-I图像，如图乙中曲线a所示。由图可知，输出电流时，U与I成线性关系，该太阳能电池板的电动势E=________（结果保留两位小数）。 (4)图线a中，线性部分太阳能电池板的内阻为r=_________Ω（结果保留两位有效数字）。 (5)换用强度较小的光源照射太阳能电池板，并重复实验，测得光照强度较小时该太阳能电池板的U-I图像如图乙中曲线b所示。对比a、b两图线，你认为太阳能光伏板应工作在怎样的光照条件下性能更稳定？简述理由。 【答案】(1)7.0 (2)保护电路/保护电表/保护作用 (3)2.90 (4)4.0 (5)光照强度大时性能更稳定。光照强度大时，电压随电流的变化比较缓慢，电源内阻较小，电源更稳定 【详解】（1）由图可知，电压表量程为10V，即每一小格为0.2V，所以电压表读数为7.0V。 （2）电路中定值电阻R0的作用是保护电路。 （3）开路电压即为电源电动势，即图线纵截距表示电源电动势，由图可知，电源电动势为2.90V。 （4）根据闭合电路欧姆定律可得 即图线斜率的绝对值表示电源内阻，所以 （5）由图可知，光照强度大时，电压随电流的变化比较缓慢，电源内阻较小，电源更稳定，光照强度大时性能更稳定。 考点二 安阻法测量电源电动势和内阻 知识点1 安阻法测量电源电动势和内阻 知●识●解●构 实验原理：闭合电路的欧姆定律，即E＝IR＋Ir。 实验电路图 实验器材：电源、电流表、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺。 数据处理：①列方程组进行求解，将两组数据(I1，R1)和(I2，R2)代入到方程E＝I(R＋r)，得，解方程组求得E、r。②图像法：由E＝I(R＋r)可得：①＝R＋，可作－R图像，如图甲所示，－R图像的斜率k＝，纵轴截距为。②R＝E·－r，可作R－图像，如图乙所示，R－图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r。 误差分析：由于电流表有内阻，导致电源内阻测量不准确；结论：E测＝E真，r测＞r真，r测＝r真＋rA)。 考●向●破●译 考向一 安阻法测量电源电动势和内阻【难】 例1（2026·江苏南京·模拟）2B铅笔的笔芯是用石墨和粘土按一定比例混合制成，某小组通过实验测量一段笔芯的电阻。 （1）该小组先用多用电表欧姆挡“×10”挡测笔芯电阻，指针偏转如图虚线所示，更换倍率后再次测量的指针偏转如图实线所示，规范操作是_______； A．换用“×1”挡倍率 B．换用“×100”挡倍率 C．换倍率后旋转a旋钮进行欧姆调零 D．换倍率后旋转b旋钮进行欧姆调零 （2）为更准确的测量铅笔芯的电阻，该小组又找来一些实验器材： A．恒流源（电流恒定，数值未知） B．电流表：量程0~0.6 A C．电阻箱：量程0~99999 Ω，最小分度值为0.1 Ω D．开关，导线（带鳄鱼夹） （3）该小组设计了如图所示的电路进行实验，记录了实验数据，并描绘图像，部分数据点已在图中描出，还有一个数据点未描出，请在图中描出该点后作出图线。( ) 5 10 15 20 25 30 0.200 0.100 0.067 0.050 0.040 0.033 0.10 0.15 0.20 0.21 0.22 0.24 10.00 6.67 5.00 4.76 4.55 4.17 （4）请写出的关系式________（用、、、表示）；根据图中的数据可以求出笔芯电阻的测量值________Ω（保留三位有效数字）。 （5）该小组讨论认为利用以上数据还可以求出恒流源电流的值。由于电流表有内阻，的测量值可能________（大于、等于或小于）真实值，你的依据________。 【答案】 AD 11.4/11.5/11.6/11.7/11.8 等于 的测量值为与之和，的测量值偏大不影响利用斜率求 【详解】（1）[1]如图所示指针的偏角过大，即待测电阻值较小，所以换用小倍率，即换用挡位，并旋转b旋钮进行欧姆调零。 故选AD。 （3）[2]描点连线，如图所示 （4）[3]根据欧姆定律可得 整理可得 [4]由图可知，图线的纵截距为 可得 （5）[5][6]若考虑电流表的内阻，则 整理可得 即的测量值为与之和，的测量值偏大不影响利用斜率求，故的测量值等于真实值。 【变式训练1·变考法】（2026·江苏南京·一模）某实验小组用图甲所示电路测量一电池组的电动势和内阻，使用到的实验器材有： A．待测电池组（电动势约3V，内阻约1Ω） B．毫安表mA（量程为200mA，内阻） C．电阻箱R D．定值电阻 E.开关、导线若干 (1)由于毫安表的量程太小，需要将其改装成量程为0.6A的电流表，则图甲虚线框中，与毫安表并联的定值电阻的阻值为______Ω； (2)闭合开关S前，应将电阻箱的阻值调到______（选填“最小”或“最大”）； (3)闭合开关S，多次调节电阻箱，记录其阻值R和毫安表mA的读数；某次测量时，毫安表的示数如图乙所示，对应的读数为______mA； (4)根据每次测得的毫安表读数，计算出通过电池组的电流I；以为纵坐标，R为横坐标，作－R图线（用直线拟合）如图丙所示；根据图像可求出电池组的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)6 (2)最大 (3)88/89#90 (4) 2.6/2.7 1.2/1.3/1.4 【详解】（1）根据并联分流可得 代入数据可知 解得 （2）为了保护电路（防止电流过大损坏电表或电源），需要电路中的电流最小，则闭合开关S前应将电阻箱的阻值调到最大； （3）量程为200mA的电流表精度为5mA，故读到1mA，则电流表的读数为89mA（88mA、90mA） （4）[1][2]利用毫安表读数计算出通过电池组的电流I为干路电流，改装后的电流表内阻为 根据全电路的欧姆定律可知 变形为 则图像的斜率为 解得（2.6V） 图像的纵截距为 解得（1.2、1.3） 考点三 伏阻法测量电源电动势和内阻 知识点1 伏阻法测量电源电动势和内阻 知●识●解●构 实验原理：闭合电路欧姆定律，即E＝U＋r。 实验电路图： 实验器材：电源、电压表、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺。 数据处理：①列方程组进行求解，将两组数据(U1，R1)和(U2，R2)代入到方程E＝I(R＋r)，得，解方程组可求得E和r；②图像法：由E＝U＋r得：＝＋·。故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如下图所示。 误差分析：由于电压表有内阻，干路电流表达式不准确，导致电动势测量不准确；结论为E测＜E真，r测＜r真。 考●向●破●译 考向一 伏阻法测量电源电动势和内阻【难】 例1（2026·湖南·模拟）为了测量某电源的电动势和内阻，并研究利用该电源为小灯泡供电的情况，某同学进行了如下实验： (1)该同学首先设计了如图（a）所示的实验电路，其中R为电阻箱，定值电阻，电压表可视为理想电表，实验过程中采集电压表和电阻箱的读数，并以为纵坐标，为横坐标，画出的关系图线，如图（b）所示（该图线为一条直线），根据图线求得该电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（均保留两位有效数字） (2)在第（1）问的电路设计中，如果电压表不能视为理想电表，电源电动势和内阻的测量值存在系统误差，所测r测___________r真，E测___________E真。（均填“大于”“等于”或“小于”） (3)在进一步研究中，该同学测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线如图（c）所示，如果把两个该型号的灯泡串联后再与R1=9Ω的定值电阻串联起来接在上述电源上（其电动势和内阻是第（1）问计算的结果），如图（d）所示，则每只小灯泡的实际功率约为___________W。（保留2位小数） 【答案】(1) 5.0 1.0 (2) 小于 小于 (3)0.27/0.28/0.29 【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律，可写出 变形为 根据题干中给定的图像，可以求得斜率与截距的大小，其中截距 所以电动势 斜率为 解得内阻 （2）[1][2]如果电压表不能视为理想电表，设内阻为，有 转化为 同样利用图像中的斜率和截距进行求解，可知 所以 同理有 解得 （3）设电路中每个灯泡两端的电压为U，电路中的电流为I，根据闭合电路欧姆定律有 将此U-I关系画在小灯泡伏安特性曲线的图像中，交点即为电路中的实际电压和电流大小，如图所示 读取数据可知 【变式训练1·变考法】（25-26·江苏扬州·高二上）在“测量水果电池的电动势和内阻”实验中，把铜片和锌片插入一个苹果中，制成一个水果电池．铜片是电池的正极，锌片是负极． (1)甲同学采用的实验电路如图1所示，请用笔画线代替导线，按图1在图2中将实物电路连接完整_______。 (2)闭合开关前，下列操作正确的是________。 A．将电阻箱的阻值调到9000 B．将电阻箱的阻值调到0 (3)某次实验中，电压表的指针位置如图3所示，示数为________V。 (4)由电阻箱的电阻R和电阻箱两端的电压U，计算通过电阻箱的电流I，利用表格软件作出图像，如图4所示．测得水果电池的电动势为________V，内阻________。（保留两位有效数字） (5)本实验系统误差产生的主要原因是________。 【答案】(1) (2)A (3)0.30/0.31/0.32/0.33/0.34 (4) 0.42 (5)电压表分流 【详解】（1）连线如图 （2）闭合开关前，为保护电路，应将电阻箱阻值调得较大。 故选A。 （3）电压表量程为3V，此时示数为0.32V。 （4）[1][2]由闭合电路欧姆定律 整理得 结合图像的函数关系式，有， （5）本实验系统误差来源于通过电阻箱的电流不是干路电流，主要原因是电压表分流。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·浙江·高考）在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中， (1)为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是___________（选填“甲”或“乙”）； (2)通过调节滑动变阻器，测得多组U、I数据，记录于下表。试在答题纸上的方格纸中建立合适的标度，描点并作出图像___________，由此求得电动势___________V，内阻___________。（结果均保留到小数点后两位） 次数 1 2 3 4 5 U/V 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 I/A 0.14 0.22 0.30 0.37 0.45 【答案】(1)甲 (2) 1.44/1.45/1.43 0.65/0.66/0.64 【详解】（1）因乙电路中电流表内阻对电源内阻的测量影响较大，则为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是甲； （2）根据实验数据做出电源的U-I图像如图 [1][2]由结合图像可知 内阻 2．（2026·河南·高考）某实验小组探究电容器充放电特性并测量新能源电池的电动势，图1为设计的电路原理图。实验器材有：电池（电动势，内阻不计），定值电阻、（阻值均未知），电容器，电流传感器（内阻可忽略），电压传感器（内阻很大），数据采集分析系统，开关S，导线若干等。完成下列问题： (1)根据图1所示原理图，完成图2中实物图的连线。 (2)使电流传感器和电压传感器正常工作，闭合S，给电容器充电，直至电压传感器示数稳定。然后断开S，电容器放电。图中A、B、C、D为电流传感器和电压传感器采集的电流-时间（）和电压-时间（）图像，属于充电过程的是__________（填写图像对应的标号）。 A． B． C． D． (3)经数据采集分析系统合成，得到电容器在充放电过程中的图像，如图3所示。设放电过程PQ段的斜率为，由图作直线可得__________（保留3位有效数字），其对应于__________的阻值（填“”或“”）。 (4)对充电过程MN段，设流经、的电流分别为和，则。电容器两端电压可表示为，其中斜率__________（用、表示），截距__________（用、、 表示）。由图3作直线求出和，得________V（保留3位有效数字）。 【答案】(1) (2)AD (3) 10.0 (4) 3.55 【详解】（1）根据电路图可知实物连接图如图所示 （2）AB．充电电流初始最大，逐渐衰减到0（方向为正），故A正确，B错误； CD．电容器电压从0逐渐升高，最终稳定在最终稳定在两端的分压值，故C错误，D正确。 故选AD。 （3）[1][2]根据题图可得斜率的绝对值 放电时，电容器仅通过放电，即其对应于的阻值。 （4）[1][2]充电时，有 又， 联立可得 与对比可知， [3]根据题图可得， 解得 3．（2024·北京·高考）某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表（可视为理想电压表）和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图2所示，可得：该电池的电动势E = _____V，内阻r = _____kΩ。（结果保留两位有效数字） 【答案】 1.0 3.3 【详解】[1][2]由闭合电路欧姆定律得，解得 结合题图2可得 ， 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第25讲 电学实验（三） 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 伏安法测电源电动势和内阻 知识点1 伏安法测电源电动势和内阻 考向1 伏安法测电源电动势和内阻重 考点二 安阻法测电源电动势和内阻 知识点1 安阻法测电源电动势和内阻 考向1 安阻法测电源电动势和内阻难 考点三 伏阻法测电源电动势和内阻 知识点1 伏阻法测电源电动势和内阻 考向1 伏阻法测电源电动势和内阻难 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 核心考点 2026年 2025年 2024年 伏安法测电源电动势和内阻  安阻法测电源电动势和内阻 江苏卷·T12，实验题（2022年） 伏阻法测电源电动势和内阻 实验器材的选择与连接 实验数据的图像处理 实验误差分析和改进方法 考情分析 题型与考向：江苏高考对“测量电源的电动势和内阻”的考查以实验题为主，分值较高（通常8—10分），是电学实验的核心考点之一。考查内容涵盖三种基本方法： 伏安法：利用电压表和电流表测出多组U、I数据，作U-I图像，纵轴截距为电动势E，斜率的绝对值为内阻r。 安阻法：利用电流表和电阻箱，改变电阻箱阻值R，测出对应的电流I，作R-1/I图像（或1/I-R图像），由图像斜率和截距求E和r。 伏阻法：利用电压表和电阻箱，改变电阻箱阻值R，测出对应的电压U，作1/U-R图像（或U-1/R图像），由图像斜率和截距求E和r。 情境与立意： 生活实践类：测量干电池的电动势和内阻（2018年、2022年、2015年），体现电池性能检测在日常生活中的实际应用。 学习探究类：伏安法、安阻法、伏阻法三种实验方案的对比与选择；闭合电路欧姆定律的实验验证；U-I图像、R-1/I图像、1/U-R图像等多种数据处理方法；电流表内阻对测量结果的影响及修正方法（2022年、2018年）；实验操作的规范性考查（开关断开、电阻箱初值等）。 复习目标 伏安法测电动势和内阻：掌握实验原理E=U+Ir（或E=U+Ir），会正确连接电路（电流表外接法），能根据U-I图像处理数据——纵轴截距为E，斜率的绝对值为r。理解系统误差来源：电压表的分流作用导致E测＜E真、r测＜r真。 安阻法（电流表+电阻箱）测电动势和内阻：掌握实验原理E=I(R+r)，会推导R = E·(1/I) - r，能根据R-1/I图像处理数据——斜率为E，纵轴截距为-r。理解电流表内阻对测量结果的影响（r测 = r真 + RA）及修正方法。 伏阻法（电压表+电阻箱）测电动势和内阻：掌握实验原理E=U+(U/R)r，会推导1/U = (1/E) + (r/E)·(1/R)（或1/U = r/E·1/R + 1/E），能根据1/U-1/R图像（或1/U-R图像）处理数据。理解电压表内阻对测量结果的影响。 实验器材选择与电路连接：能根据实验方案合理选择器材（电压表量程、电流表量程、电阻箱、滑动变阻器阻值等）。掌握实验操作规范——连接电路时开关应断开、电阻箱或滑动变阻器应调至最大阻值位置。 实验数据的图像处理：熟练掌握三种实验方法对应的图像处理方式：（1）伏安法——U-I图像；（2）安阻法——R-1/I图像；（3）伏阻法——1/U-R图像（或1/U-1/R图像）。能从图像中准确读取斜率和截距，并据此计算E和r。江苏卷实验题高频考点，务必熟练掌握。 误差分析与方法改进：能分析三种实验方法的系统误差来源（电表内阻的影响），理解减小系统误差的方法——如用已知内阻的电流表进行修正（2022年、2018年江苏卷的创新设计）、选择合适的实验方案等。江苏卷实验题高频考点，务必重点突破。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 伏安法测量电压电动势和内阻 知识点1 伏安法测量电源电动势和内阻 知●识●解●构 实验原理：闭合电路欧姆定律，即U＝E−Ir。 实验电路图 实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。 实验步骤：①根据电路图连接好电路，电流表用0.6 A的量程，电压表用3 V的量程；②把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置；③闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)。用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中；④断开开关，拆除电路，整理好器材。 实验数据处理：①列方程组进行求解，将两组数据(I1，U1)和(I2，U2)代入到方程U＝E－Ir得，解得E、r。②用作图法处理数据，如下图所示，由图像可得：图线与纵轴交点为E；图线与横轴交点为I短＝；图线的斜率的绝对值表示r＝||。 实验注意事项：①应使用内阻大些(用过一段时间)的干电池；在实验中不要将I调得过大；每次读完I和U的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时E和r明显变化。②合理选择电压表、电流表量程。测一节干电池的电动势和内阻时，电压表选3 V量程，电流表选0.6 A量程，滑动变阻器选0～10 Ω。③在作U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上，不在直线上的点应均匀分布在直线的两侧，忽略个别偏离直线较远的点，以减小偶然误差。 实验误差分析：偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图像时描点不准确。 系统误差：①电流表内接法：电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表分流越多，对应的I真与I测的差越大，IV＝。其中U－I图像如下图所示。 结论：I真＝I测＋，E测<E真，r测<r真(r测＝)。 ②电流表外接法：电流表的分压作用造成误差，电流越大，电流表分压越多，对应U真与U测的差越大，UA＝I·RA。其中U－I图像如下图所示。 结论：U真＝U测＋IRA，E测＝E真，r测>r真 (r测＝r＋RA)。 考●向●破●译 考向1 伏安法测量电源电动势和内阻【重】 例1 （25-26·江苏常州·高二上）某同学在做“测电源的电动势和内阻”的实验中，串联了一只的保护电阻，实验电路如图a所示。则 (1)用完好的导线连好电路后，该同学闭合开关S，发现电流表示数为零，电压表示数不为零，检查各接线柱均未接错，且接触良好。他用多用电表的电压挡检查电路。 ①在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图b中多用电表的______（选填“A”、“B”或“C”）。 ②将两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为零，两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障原因是______。 A、短路    B、滑动变阻器断路    C、电流表断路    D、电流表短路 (2)排除故障后，该同学顺利完成实验，测得下列数据，并且根据数据在坐标系中描出了对应的点，如图c所示，请画出图像______。 I/A 0.10 0.17 0.23 0.30 0.40 U/V 1.20 1.00 0.80 0.60 0.55 (3)由图像求出实验中电源的电动势E=_____V，内阻r=_____。 (4)本次实验产生系统误差的原因是__________，电动势的测量值比真实值_____（选填A：偏大、B：偏小、C：相等、D：都有可能）。 【变式训练1·变考法】（2026·江苏徐州·最后一卷）某实验小组为测量电源的电动势和内阻设计了如图所示的电路。 实验器材：待测电源，灵敏电流表G，滑动变阻器R1、R2，定值电阻R0，电压表V1、V2，电流表A1、A2，开关和导线若干。 （1）按图甲电路图连接好电路，将滑动变阻器R1、R2调到合适的阻值，闭合开关S，反复调节滑动变阻器R1、R2，直到灵敏电流表G的示数为零，电压表V1、V2的示数记为U1和U2，电流表A1、A2的示数记为I1和I2。图乙为某电压表的示数，其读数为______V。 （2）断开开关S，适当调大滑动变阻器R2的阻值，再次闭合开关S，发现此时灵敏电流表G的示数不为零，缓慢______（选填“调大”或“调小”）滑动变阻器R1的阻值，直至灵敏电流表G的示数再次为零，记录电压表、电流表读数。 （3）重复（2）的步骤，记录多组电压表、电流表读数。 （4）实验完毕，整理器材。 （5）作出（U1+U2）-（I1+I2）图像如图丙所示，由图像可得电源的电动势为______，内阻r为______。（用a、b、R0表示） （6）理论上测得的电源电动势______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值，原因是___________。 【变式训练2·变情境】（2026·江苏如皋·模拟）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。 (1)在研究电池板性能时，先用多用电表对电池组进行初步测量，选择开关和指针示数如图甲所示，电池组的电压为_____________V； (2)为了探究太阳能电池板正常工作时的路端电压U和电流I的关系，设计了如图乙所示的电路，图中电源为太阳能电池板，定值电阻R0=4Ω，电压表、电流表视为理想电表，电路中定值电阻R0的作用是____________。 (3)在光照一定的情况下，闭合开关S，调节滑动变阻器R，测得多组电压、电流值，并描绘出太阳能电池板的U-I图像，如图乙中曲线a所示。由图可知，输出电流时，U与I成线性关系，该太阳能电池板的电动势E=________（结果保留两位小数）。 (4)图线a中，线性部分太阳能电池板的内阻为r=_________Ω（结果保留两位有效数字）。 (5)换用强度较小的光源照射太阳能电池板，并重复实验，测得光照强度较小时该太阳能电池板的U-I图像如图乙中曲线b所示。对比a、b两图线，你认为太阳能光伏板应工作在怎样的光照条件下性能更稳定？简述理由。 考点二 安阻法测量电源电动势和内阻 知识点1 安阻法测量电源电动势和内阻 知●识●解●构 实验原理：闭合电路的欧姆定律，即E＝IR＋Ir。 实验电路图 实验器材：电源、电流表、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺。 数据处理：①列方程组进行求解，将两组数据(I1，R1)和(I2，R2)代入到方程E＝I(R＋r)，得，解方程组求得E、r。②图像法：由E＝I(R＋r)可得：①＝R＋，可作－R图像，如图甲所示，－R图像的斜率k＝，纵轴截距为。②R＝E·－r，可作R－图像，如图乙所示，R－图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r。 误差分析：由于电流表有内阻，导致电源内阻测量不准确；结论：E测＝E真，r测＞r真，r测＝r真＋rA)。 考●向●破●译 考向一 安阻法测量电源电动势和内阻【难】 例1（2026·江苏南京·模拟）2B铅笔的笔芯是用石墨和粘土按一定比例混合制成，某小组通过实验测量一段笔芯的电阻。 （1）该小组先用多用电表欧姆挡“×10”挡测笔芯电阻，指针偏转如图虚线所示，更换倍率后再次测量的指针偏转如图实线所示，规范操作是_______； A．换用“×1”挡倍率 B．换用“×100”挡倍率 C．换倍率后旋转a旋钮进行欧姆调零 D．换倍率后旋转b旋钮进行欧姆调零 （2）为更准确的测量铅笔芯的电阻，该小组又找来一些实验器材： A．恒流源（电流恒定，数值未知） B．电流表：量程0~0.6 A C．电阻箱：量程0~99999 Ω，最小分度值为0.1 Ω D．开关，导线（带鳄鱼夹） （3）该小组设计了如图所示的电路进行实验，记录了实验数据，并描绘图像，部分数据点已在图中描出，还有一个数据点未描出，请在图中描出该点后作出图线。( ) 5 10 15 20 25 30 0.200 0.100 0.067 0.050 0.040 0.033 0.10 0.15 0.20 0.21 0.22 0.24 10.00 6.67 5.00 4.76 4.55 4.17 （4）请写出的关系式________（用、、、表示）；根据图中的数据可以求出笔芯电阻的测量值________Ω（保留三位有效数字）。 （5）该小组讨论认为利用以上数据还可以求出恒流源电流的值。由于电流表有内阻，的测量值可能________（大于、等于或小于）真实值，你的依据________。 【变式训练1·变考法】（2026·江苏南京·一模）某实验小组用图甲所示电路测量一电池组的电动势和内阻，使用到的实验器材有： A．待测电池组（电动势约3V，内阻约1Ω） B．毫安表mA（量程为200mA，内阻） C．电阻箱R D．定值电阻 E.开关、导线若干 (1)由于毫安表的量程太小，需要将其改装成量程为0.6A的电流表，则图甲虚线框中，与毫安表并联的定值电阻的阻值为______Ω； (2)闭合开关S前，应将电阻箱的阻值调到______（选填“最小”或“最大”）； (3)闭合开关S，多次调节电阻箱，记录其阻值R和毫安表mA的读数；某次测量时，毫安表的示数如图乙所示，对应的读数为______mA； (4)根据每次测得的毫安表读数，计算出通过电池组的电流I；以为纵坐标，R为横坐标，作－R图线（用直线拟合）如图丙所示；根据图像可求出电池组的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（结果均保留两位有效数字） 考点三 伏阻法测量电源电动势和内阻 知识点1 伏阻法测量电源电动势和内阻 知●识●解●构 实验原理：闭合电路欧姆定律，即E＝U＋r。 实验电路图： 实验器材：电源、电压表、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺。 数据处理：①列方程组进行求解，将两组数据(U1，R1)和(U2，R2)代入到方程E＝I(R＋r)，得，解方程组可求得E和r；②图像法：由E＝U＋r得：＝＋·。故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如下图所示。 误差分析：由于电压表有内阻，干路电流表达式不准确，导致电动势测量不准确；结论为E测＜E真，r测＜r真。 考●向●破●译 考向一 伏阻法测量电源电动势和内阻【难】 例1（2026·湖南·模拟）为了测量某电源的电动势和内阻，并研究利用该电源为小灯泡供电的情况，某同学进行了如下实验： (1)该同学首先设计了如图（a）所示的实验电路，其中R为电阻箱，定值电阻，电压表可视为理想电表，实验过程中采集电压表和电阻箱的读数，并以为纵坐标，为横坐标，画出的关系图线，如图（b）所示（该图线为一条直线），根据图线求得该电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（均保留两位有效数字） (2)在第（1）问的电路设计中，如果电压表不能视为理想电表，电源电动势和内阻的测量值存在系统误差，所测r测___________r真，E测___________E真。（均填“大于”“等于”或“小于”） (3)在进一步研究中，该同学测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线如图（c）所示，如果把两个该型号的灯泡串联后再与R1=9Ω的定值电阻串联起来接在上述电源上（其电动势和内阻是第（1）问计算的结果），如图（d）所示，则每只小灯泡的实际功率约为___________W。（保留2位小数） 【变式训练1·变考法】（25-26·江苏扬州·高二上）在“测量水果电池的电动势和内阻”实验中，把铜片和锌片插入一个苹果中，制成一个水果电池．铜片是电池的正极，锌片是负极． (1)甲同学采用的实验电路如图1所示，请用笔画线代替导线，按图1在图2中将实物电路连接完整_______。 (2)闭合开关前，下列操作正确的是________。 A．将电阻箱的阻值调到9000 B．将电阻箱的阻值调到0 (3)某次实验中，电压表的指针位置如图3所示，示数为________V。 (4)由电阻箱的电阻R和电阻箱两端的电压U，计算通过电阻箱的电流I，利用表格软件作出图像，如图4所示．测得水果电池的电动势为________V，内阻________。（保留两位有效数字） (5)本实验系统误差产生的主要原因是________。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·浙江·高考）在测量一节干电池的电动势和内阻的实验中， (1)为了减小测量误差，如图所示的电路中应该选择的是___________（选填“甲”或“乙”）； (2)通过调节滑动变阻器，测得多组U、I数据，记录于下表。试在答题纸上的方格纸中建立合适的标度，描点并作出图像___________，由此求得电动势___________V，内阻___________。（结果均保留到小数点后两位） 次数 1 2 3 4 5 U/V 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 I/A 0.14 0.22 0.30 0.37 0.45 2．（2026·河南·高考）某实验小组探究电容器充放电特性并测量新能源电池的电动势，图1为设计的电路原理图。实验器材有：电池（电动势，内阻不计），定值电阻、（阻值均未知），电容器，电流传感器（内阻可忽略），电压传感器（内阻很大），数据采集分析系统，开关S，导线若干等。完成下列问题： (1)根据图1所示原理图，完成图2中实物图的连线。 (2)使电流传感器和电压传感器正常工作，闭合S，给电容器充电，直至电压传感器示数稳定。然后断开S，电容器放电。图中A、B、C、D为电流传感器和电压传感器采集的电流-时间（）和电压-时间（）图像，属于充电过程的是__________（填写图像对应的标号）。 A． B． C． D． (3)经数据采集分析系统合成，得到电容器在充放电过程中的图像，如图3所示。设放电过程PQ段的斜率为，由图作直线可得__________（保留3位有效数字），其对应于__________的阻值（填“”或“”）。 (4)对充电过程MN段，设流经、的电流分别为和，则。电容器两端电压可表示为，其中斜率__________（用、表示），截距__________（用、、 表示）。由图3作直线求出和，得________V（保留3位有效数字）。 3．（2024·北京·高考）某兴趣小组利用铜片、锌片和橘子制作了水果电池，并用数字电压表（可视为理想电压表）和电阻箱测量水果电池的电动势E和内阻r，实验电路如图1所示。连接电路后，闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电压表的读数U，绘出图像，如图2所示，可得：该电池的电动势E = _____V，内阻r = _____kΩ。（结果保留两位有效数字） 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第25讲电学实验 (三) ◆考点一伏安法测量电压电动势和内阻、 考向1伏安法测量电源电动势和内阻【重】 例1 【答案】1) B B (2)如图所示 1.80 1.40 1.00 0.60 0.20 0.10 0.30. 0.5011A 3) 1.49/1.50/1.51 1.39/1.40/1.41 (4) 电压表分流 B 【变式训练1变考法】 【答案】 0.60 调小 a a-Ro 等于 路端电压U和流过电源I均为真实值 【变式训练2变情境】 【答案】(1)7.0 (②)保护电路/保护电表/保护作用 (3)2.90 (4)4.0 (⑤)光照强度大时性能更稳定。光照强度大时，电压随电流的变化比较缓慢，电源内阻较小，电源更稳定 1/4 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 ◆考点二安阻法测量电源电动势和内阻、 考向一安阻法测量电源电动势和内阻【难】 例 0.20 0.15 0.10 1_10.11 0.05 RR、IR 0 -0.05 -0.10 【答案】 AD 2.004.006.008.0010.0012.00 11.4/11.5/11.6/11.7/11.8 等于 Rx的测量值为Rx与Ra之和，Ra的测量值偏大不影响利用斜率求I0 【变式训练1·变考法】 【答案】1)6 (2)最大 (3)88/89#90 (4) 2.6/2.7 1.2/1.3/1.4 考点三 伏阻法测量电源电动势和内阻、 考向一伏阻法测量电源电动势和内阻【难】 例1 【答案】1) 5.0 1.0 (2) 小于 小于 (3)0.27/0.28/0.29 2/4 命学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 【变式训练1变考法】 p 锌片 铜片 【答案】1) (2)A (3)0.30/0.31/0.32/0.33/0.34 ④) 0.42 1.3×103 (⑤)电压表分流 真题溯源•考向感知 一一溯源真题逻辑，感知高考考向 1. 【答案】1)甲 个UV 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 2) 0 0.10.20.30.40.57A 1.44/1.45/1.43 0.65/0.66/0.64 3/4 学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 2. R 接计算机 电流传感器 E R2 c 电压传感器 UU 【答案】I) (2)AD 3) 10.0 R2 ④) RR2 ER2 3.55 R1+R2 R1+R2 3. 【答案】 1.0 3.3 414