12.3 实验：电池电动势和内阻的测量 同步练-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

**基本信息** 分层设计梯度清晰，从基础器材选择到综合实验方案，覆盖实验原理、数据处理及误差分析，强化科学探究与科学思维能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|器材选择、U-I图像读取|以干电池为情境，直接考查实验原理，如第1题器材选型与图像参数计算| |进阶层|特殊电源测量、误差分析|引入水果电池，需考虑内阻特性，如第2、5题结合电表内阻分析误差| |综合层|电表改装、多器材联用|涉及电阻箱与电压表组合，如第3、7题通过图像斜率截距推导电动势，提升模型建构能力|

测量电源电动势及内阻 一、实验题 1．测定电源的电动势和内电阻的实验电路如图1所示，请回答下列问题： (1)现备有以下器材： A．干电池1个；     B．滑动变阻器（0~50Ω）；     C．滑动变阻器（0~1750Ω）；     D．电压表（0~3V）； E.电压表（0~15V）； F.电流表（0~0.6A）； G.电流表（0~3A） 其中电压表应选 ，电流表应选 。（填字母代号） (2)图2是根据实验数据画出的图像。由此可知这个干电池的内阻 ，电动势 。（结果均保留两位有效数字） (3)某同学认为，如果考虑电表内阻对电路的影响，该实验存在误差，下列分析正确的是___________。 A．误差原因是电压表的分流 B．误差原因是电流表的分压 C．电动势测量值大于真实值 D．内阻测量值小于真实值 2．小刘同学在实验室中准备测量水果电池的电动势和内阻。 (1)小刘利用铜片、锌片与某种水果制成水果电池，他想采用多用电表的欧姆挡直接测量水果电池的内阻，此操作 。（填写“可行”或“不可行”） (2)小刘查阅资料得知该水果电池的电动势小于、内阻为几百欧姆，于是便利用以下器材测量其电动势和内阻。 A．电流表（内阻，满偏电流） B．电流表（内阻很小） C．滑动变阻器 D．定值电阻 E.开关，导线若干 他采用如图甲所示的电路图进行测量，通过实验得到电流表、的示数分别为，并以为纵轴、为横轴作出如图乙所示的图像，图乙中的、均为已知量。由此图像可求出该水果电池的电动势 ，内阻 。（均用、表示）。 (3)通过以上实验测得的水果电池的电动势与真实值相比， 。（填写“>”、“<”或“=”） 3．某实验小组要测量某型号电池的电动势和内阻，在实验室中找到如下器材： A．量程为6V的电压表，内阻很大 B．量程为3V的电压表，内阻很大 C．电阻箱R，调节范围为0~999.9Ω D．定值电阻，阻值约为10Ω E.开关和导线若干 该实验小组设计了如图甲所示的电路图，并完成了如下的操作： （1）组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关，减小电阻箱的阻值，读出两电压表、的示数、及相应的电阻箱示数R，反复调节，记录多组实验数据。 （2）该实验小组利用（1）中的数据建立如图乙所示的坐标系并绘制图像，由图像可知该电池的电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留2位有效数字） （3）电源电动势E的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）E的真实值。 4．某实验小组用如图（a）所示的电路图测量电源的电动势和内阻，所用器材如下： A．毫安表G（量程，内阻） B．电阻箱（最大阻值为） C．电源（电动势约为） D．电压表（量程，内阻约为） E.滑动变阻器（最大阻值为） F.开关S、S1、S2，导线若干 (1)将毫安表改装成量程为的电流表，需要将电阻箱的阻值调到 （结果保留一位小数）。 (2)闭合开关、，多次改变滑动变阻器连入电路的阻值，使得毫安表和电压表都有较大的读数，根据实验数据画出图像如图（b）所示，根据图像可求出电源的电动势 ，电源的内阻 。（结果均保留两位有效数字） (3)若实验中电压表内阻的影响不能忽略，由上述图线求得的电动势与真实值相比 ，求得的内阻与真实值相比 。（均填“偏大”“偏小”或“准确”） 5．如图甲所示，某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学想尽可能准确地测量“水果电池”的电动势E和内阻r。 (1)该同学设计的实验电路图如图乙所示，已知待测“水果电池”的电动势约为2V，内阻约为几百欧。实验室备选的器材有：电流表a（量程为0~6mA、内阻为10Ω），电流表b（量程为0~2mA、内阻约为50Ω），滑动变阻器c（阻值范围为0~400Ω、允许通过的最大电流为2A），滑动变阻器d（阻值范围为0~10Ω、允许通过的最大电流为1A）。则实验时电流表应选择 （填“a”或“b”）。滑动变阻器应选择 （填“c”或“d”）。 (2)该同学正确选择实验器材，正确连接电路，实验时多次调节滑动变阻器滑片的位置，根据记录的电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据，作出图像，如图丙所示。该“水果电池”的电动势， V。内阻 Ω。（结果均保留三位有效数字） (3)从实验原理来看，本实验中电动势E的测量值 真实值，内阻r的测量值 真实值。（均填“大于”“小于”或“等于”） 6．某实验小组欲测量某电池的电动势E和内阻r，实验室只提供了以下器材： 待测电池（电动势约为3V） 电压表V（量程0~3V，内阻约为3kΩ） 电流表A（量程0~0.6A，内阻RA=5Ω） 滑动变阻器R1（0~10Ω，额定电流2A） 滑动变阻器R2（0~200Ω，额定电流0.5A） 开关S，导线若干 (1)为尽量准确地测量出电动势和内阻，滑动变阻器应选用 （填“R1”或“R2”），请在图甲虚线框中画出实验电路图 。 (2)实验小组根据测量实验得到的数据，在坐标纸上画出了U−I图像（U为电压表读数，I为电流表读数），如图乙所示。由图像可得该电池的电动势E= ，内阻r= 。（结果均用题中字母表示） (3)通过以上实验测得的电池电动势E测与真实值E真相比，E测 E真。（填“>”“<”或“=”） 7．某实验小组利用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻。所用的实验器材如下： A．待测电源电动势约为； B．定值电阻（阻值为）； C．电阻箱（最大阻值），电阻箱（最大阻值） D．电压表V（量程为，内阻为） E.开关S，导线若干 （1）为测电源电动势，在虚框内将电压表V量程扩大为，电阻箱与电压表V （选填“串联”或“并联”），阻值调到 ； （2）按下列步骤进行实验： ①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S； ②多次调节电阻箱，记下电压表V的示数U和电阻箱相应的阻值； ③以为纵坐标，为横坐标，作出与图像； ④利用直线的斜率和纵轴上的截距，求出电源的电动势和内阻。 （3）若图像中直线的斜率为k，纵轴截距为b，不计电压表V所在支路的分流，则电源电动势 ，内阻 。（用字母k、b、表示） 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 《测量电源电动势及内阻》参考答案 1．(1) D F (2) 1.0 1.5 (3)AD 2．(1)不可行 (2) a (3)= 3． 6.0 3.0 = 4．(1)0.4 (2) 5.9 0.50 (3) 偏小 偏小 5．(1) a c (2) 1.95 247 (3) 等于 等于 6．(1) R1 (2) a (3)= 7． 串联 / 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 $