第16讲 电源内阻和电动势测量 导学案-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册

第16讲 电源内阻和电动势测量 知识点一、伏安法测量电源电动势和内阻 一、实验原理和方法 1．伏安法：由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的两组数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表，电路图如图所示． 二、实验步骤 1．电流表用0～0.6A量程，电压表用0～3V量程，按实验原理图连接好电路(如图1)． 2．把滑动变阻器的滑片移到一端，使其阻值最大． 3．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1、U1)．用同样的方法测量几组I、U值． 4．断开开关，整理好器材． 5．处理数据，用公式法和图象法这两种方法求出电池的电动势和内阻． 三、实验数据的处理 1．计算法：由E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r可解得E＝，r＝. 可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值． 2．作图法： (1)本实验中，为了减少实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据多次测出的U、I值，作U－I图象； (2)将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电池电动势E； (3)横轴截距点(路端电压U＝0)意味着短路情况，它的数值就是短路电流； (4)图线斜率的绝对值即电池的内阻r，即r＝||＝，如图4所示. 图4 四、注意事项 1．为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表． 2．实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池因大电流放电时间过长导致内阻r发生明显变化． 3．当干电池的路端电压变化不很明显时，作图象，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始．此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r＝||求出． 五、误差分析 1．偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图象时描点不准确． 2．系统误差：主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些．U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在U－I坐标系中表示出来，可以得到E测＜E真，r测＜r真． 课中训练 1. 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___________ 1．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 【解答】（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daanortimuend 2. 某小组测量电动势和内阻，可供使用的器材有：电源（电动势约为3V，内阻未知）电压表（量程0~3V，内阻RV约为3k 2．某小组测量电动势和内阻，可供使用的器材有： 电源（电动势约为3V，内阻未知） 电压表（量程0~3V，内阻RV约为3kΩ） 电流表（量程0~0.6A，内阻RA约为1Ω） 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 开关S 导线若干 该小组设计了如图(a)的实验电路： 回答下列问题： (1)为了测量精确，滑动变阻器应选择_____（选填“”或“”）。 (2)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如下表，根据表格的数据在图(b)的坐标纸上补完数据点，并绘制U-I图像_____。 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 (3)由U-I图像可求得电源电动势测量值_____V，内阻测量值_____Ω（结果均保留三位有效数字）。 (4)考虑电压表分流引起的误差，则 _____；（选填“大于”、 “小于”或“等于”）；与真实值之间的关系式为_____（用，，，表示 ）。 【答案】(1) (2) (3) (4) 小于 【解答】（1）为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的； （2）图像如下： （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有 结合图线可得， 解得 （4）[1]将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，等效电源的电动势为 故； [2]将等效进电源的内阻中，可得等效新电源的内阻为daanortimuend 3. 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A） 3．精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。 (1)考虑电流表内阻影响 ①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻______（保留2位有效数字）。 ②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势______（用I、r和表示）。 ③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V（保留3位有效数字）、内阻______（保留1位小数）。 (2)考虑电压表内阻影响 该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是______（单选，填正确答案标号）。 A．电路设计会损坏仪器 B．滑动变阻器接法错误 C．电压太大无法读数 D．电流太小无法读数 【答案】(1) 1.0 1.40 1.0 (2)D 【解答】（1）[1]由图2可知，电压表读数为 电流表读数为 根据欧姆定律可得电流表内阻为 [2]由闭合电路欧姆定律可知，干电池电动势的表达式为 [3][4]根据变形为 根据图像可知，纵截距 斜率的绝对值 所以待测干电池电动势为 电源内阻为 （2）由于将电压表串联接在电路中，电压表内阻很大，电路中电流太小，故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数。 故选D。daanortimuend 4. 在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差 4．在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。 （1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整_____。 （2）实验操作步骤如下： ①将滑动变阻器滑到最左端位置 ②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关 ③将滑动变阻器滑到最左端位置 ④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关 ⑤分别作出两种情况所对应的和图像 （3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时_____V。 （4）根据测得数据，作出和图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势____________V，内阻____________Ω。（结果均保留两位小数） （5）由图丁可知____________（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得的电源内阻更接近真实值。 （6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择____________（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。 【答案】 1.30 1.80 2.50 接法Ⅱ 接法Ⅱ 【解答】（1）[1]根据图甲所示的电路图，实物连接如图所示 （3）[2]量程为的电压表分度值为，需要估读到分度值的下一位，由图丙可知电压表读数为 （4）[3]当单刀双掷开关接1时，电流表示数为零时，电压表测量准确，故电动势为的纵轴截距，则有 [4]当单刀双掷开关接2时，电压表示数为零时，电流表测量准确，由图像可知此时电路电流为，根据闭合电路欧姆定律可知 解得内阻为 （5）[5]由图丁可知图像的斜率为 解得 由图丁可知图像的斜率为 解得 可得 故接法Ⅱ测得的电源内阻更接近真实值。 （6）[6]由电路图可知接法Ⅰ的误差来源是电流表的分压，接法Ⅱ的误差来源是电压表的分流，由于电源内阻较小，远小于电压表内阻，结合（5）问分析可知，若只能选择一种接法，应选择接法Ⅱ更合适。daanortimuend 知识点二、其他方法测量电动势和内阻 一、安阻法 1. 公式： 2. 电路图 3. 方程：由 解得、 4. 图像：关系式；斜率，纵截距。 5. 误差：电流表分压；，。 课中训练 5. 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（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值 5．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（a）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R0、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)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为______。 (3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E=______V（保留三位有效数字），r=______Ω（保留两位有效数字） (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______（填“有”或“无”）影响。 【答案】(1)保护 (2) (3) 1.47 1.3 (4)有 【解答】（1）R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。 （2）根据闭合电路欧姆定律 化简可得 （3）[1][2]结合上述有 结合图（b）有， 解得， （4）当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻 导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。daanortimuend 6. 某同学利用一只电流表和一个电阻箱测定电源的电动势和内阻，使用的器材还有开关一个，导线若干，实验原理如甲所示：/（1） 6．某同学利用一只电流表和一个电阻箱测定电源的电动势和内阻，使用的器材还有开关一个，导线若干，实验原理如甲所示： （1）在图乙的实物图中，已正确连接了电路； （2）调节电阻箱，示数如图丙所示，读得电阻值是______； （3）接通开关，多次改变电阻箱的阻值R，读出对应的电流表的示数I，并作记录，画出关系图线，如图丁所示。若电流表内阻，由图线求得电源的电动势______V，内阻______。 【答案】 2.3 1.4 0.6 【解答】（2）[1]由图可知，电阻箱挡，示数为3，电阻箱挡，示数为2，其他挡示数为0，则电阻值为。 （3）[2]由闭合电路欧姆定律可知 变形得 由此可知，图线斜率的物理意义是表示电源的电动势；则有 [3]图线的阻值截距为 代入得 daanortimuend 7. 某实验小组欲测量某化学电池的电动势，实验室提供器材如下：待测化学电池（电动势1~1.5V，内阻较小）；微安表（量程1 7．某实验小组欲测量某化学电池的电动势，实验室提供器材如下： 待测化学电池（电动势1~1.5V，内阻较小）； 微安表（量程100μA），内阻约1500Ω）； 滑动变阻器R0（最大阻值25Ω）； 电阻箱R1（0~9999Ω）； 电阻箱R2（0~999.9Ω）； 开关S、导线若干。 (1)该小组设计的实验方案首先需要扩大微安表的量程。在测量微安表内阻时，该小组连接实验器材，如图1所示闭合S前，滑动变阻器的滑片P应置于_____端（选填“a”或“b”）；闭合S，滑动P至某一位置后保持不动，调节电阻箱R1，记录多组R1的阻值和对应微安表示数，微安表示数用国际单位制表示为I1后，绘制图像，拟合直线，得出，可知微安表内阻为_____Ω； (2)为将微安表量程扩大为25mA，把微安表与电阻箱R2并联，并调整R2的阻值为_____Ω（保留1位小数）； (3)微安表量程扩大后，按图2所示电路图连接实验器材。保持电阻箱_____（选填“R1”或“R2”）的阻值不变，闭合S，调节电阻箱_____（选填“R1”或“R2”）的阻值R，记录多组R和对应微安表示数，计算得出干路电流I2后，作图像，如图3所示可知化学电池的电动势为_____V（保留2位小数）。 【答案】(1) a 1619 (2)6.5 (3) R2 R1 1.16 【解答】（1）[1]如图1所示闭合S前，滑动变阻器的滑片P应置于端a，使微安表支路的电压从0开始调节； [2]闭合S，滑动P至某一位置后保持不动，由于微安表支路的电阻远大于滑动变阻器的阻值，则可认为微安表支路的电压保持不变，根据欧姆定律可得 可得 结合 可知微安表内阻为 （2）为将微安表量程扩大为25mA，把微安表与电阻箱R2并联，则有 解得 （3）[1][2]保持电阻箱R2的阻值不变，闭合S，调节电阻箱R1的阻值R； [3]设改装后电流表的内阻为，待测化学电池内阻为，根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知图像的斜率为 daanortimuend 8. 某学习小组的同学们想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（电动势约为，内阻约为），灵敏电流计 8．某学习小组的同学们想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（电动势约为，内阻约为），灵敏电流计（满偏电流，内阻），定值电阻（阻值可求），变阻箱（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)若想灵敏电流计改装成量程为的电压表，需要________一个定值电阻（选填“串联”或“并联”），该定值电阻的阻值为________。 (2)为了准确测出电池组的电动势和内阻，在图虚线框中设计电路图，请把该电路图补充完整________。 (3)采集灵敏电流计和变阻箱的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为，纵截距为，则所测得电池组的内阻________。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计中的电流） (4)组长还组织大家进一步研讨，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的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若测得电池组的电动势，内阻），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为________（保留位有效数字）。 【答案】(1) 串联 (2) (3) (4)0.29 【解答】（1）[1][2]G表改装成6V电压表，应串联定值电阻，由 得 （2）由题意可知，本实验用电阻箱与改装后的电压表并联，如图所示 （3）已知电源中的电流远大于电流计中的电流，由闭合电路的欧姆定律可得 解得 可得 （4）设灯泡两端电压为，每个灯泡的电流为，由闭合电路欧姆定律 解得 作图像在丙图中，如图所示 两图形交点即为一个灯泡的工作电流与电压，每只灯泡的功率daanortimuend 二、伏阻法 1. 公式： 2. 电路图 3. 方程：由 解得、 4. 图像：关系式；斜率，纵截距。 课中训练 9. 某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻（电动势标称值，允许最大放电电流为）。实验室备有如下器材：电压传感 9．某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻（电动势标称值，允许最大放电电流为）。实验室备有如下器材： 电压传感器（可视为理想电压表）；定值电阻（阻值为）；电阻箱；开关S一只；导线若干。 (1)为测量锂电池的电动势和内阻，该同学设计了如图甲所示的电路图。实验时，闭合开关S，发现电压传感器有示数，调节的阻值，示数不变，则电阻箱发生_________（选填“断路”或“短路”）。 (2)排除故障后，该同学通过改变电阻箱的阻值，得到多组测量数据，根据数据作出图像，如图乙所示。则该锂电池的电动势_________、内阻_________。（结果均保留两位有效数字） (3)若考虑电压传感器的分流作用，则电池电动势的测量值_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）其真实值。 【答案】(1)断路 (2) 3.3 12 (3)小于 【解答】（1）电压传感器有示数，且调节R的阻值时，其示数不变，则说明电压传感器两端的电压不受R阻值变化的影响，即电阻箱R发生断路；若电阻箱R短路，则电压传感器的示数应该为0。 （2）[1][2] 根据闭合电路欧姆定律有 变形有 所以图像与纵轴的截距为 解得该锂电池的电动势为 同理图像的斜率为 解得该锂电池的内阻为 （3）若考虑电压传感器的分流作用，则实际电路中的总电流为 根据闭合电路欧姆定律有 变形有 则图像与纵轴的截距变为 因此电动势的测量值小于其真实值。daanortimuend 10. 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， 10．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 【解答】[1][2]由闭合电路欧姆定律得，解得 结合题图2可得 ，daanortimuend 11. 如图（a）所示为指针式多用电表，其中为三个可调节的部件，现用此电表完成以下实验。/(1)使用多用电表前，将红、黑表 11．如图（a）所示为指针式多用电表，其中为三个可调节的部件，现用此电表完成以下实验。 (1)使用多用电表前，将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，先进行机械调零。测电阻时还需要进行___________，具体操作为：先将选择开关置于合适的挡位，再将红、黑表笔短接，调节部件___________（选填“S”、“K”或“T”），使指针指向___________。 (2)完成上述操作后，用“”挡测量电阻的阻值时，发现指针偏转角度较大，为尽可能精确测量，需将选择开关置于___________（选填“挡”或“挡”）。 (3)多用电表测量电源电动势和内阻的电路图如图（b）所示。测量时先将选择开关置于合适的电压档，闭合开关，调节电阻箱的阻值，读出多用电表对应的示数，测得多组和并记录。 ①若某次调节后，电阻箱的面板如图（a）所示，则的阻值为___________。 ②作出图线，如图（b）所示。图线的纵轴截距为，横轴截距为，则电源的电动势___________，内阻___________（结果用字母、或表示） 【答案】(1) 欧姆调零 右侧零刻度线 (2)挡 (3) 16.0 【解答】（1）[1]测电阻时还需要进行欧姆调零，两表笔短接后，调节欧姆调零旋钮T，使指针指在电阻刻度的0刻度线处； [2]S是机械调零旋钮，当两表笔断开时，通过调节S使指针指到电流刻度的0刻度线处，K是多用电表功能选择和挡位调节旋钮，T是欧姆调零旋钮，当切换到多用电表欧姆挡位时，两表笔短接后通过调节T进行欧姆调零； [3]两表笔短接后，通过调节欧姆调零旋钮T，使指针指在右侧电阻刻度的0零刻度线处。 （2）指针偏转大，说明被测电阻小，需要换小挡位，因此选择挡。 （3）[1]电阻箱读数为 [2]根据闭合电路欧姆定律有 所以 图像的纵轴截距为电动势，故 [3] 图像斜率为 解得daanortimuend 12. 某同学制作“橘子电池”后，设计了图（a）电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。(1)根据图（a）完成 12．某同学制作“橘子电池”后，设计了图（a）电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。 (1)根据图（a）完成图（b）实物连线_____________； (2)闭合开关S，多次调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和相应的电压传感器读数U； ①某次实验电阻箱的示数如图（c），其电阻大小为_______Ω； ②根据实验数据作出的图像如图（d），则“橘子电池”电动势E = _______V，内阻r = _______kΩ。（结果均保留三位有效数字） (3)若仅提供如下规格的电表： 电压表V1（量程3 V，内阻约为3 kΩ）； 电压表V2（量程15 V，内阻约为10 kΩ）； 电流表A1（量程0.6 A，内阻约为0.5 Ω）： 微安表A2（量程300 μA，内阻约为100 Ω）； 为了较为准确地测出“橘子电池”的电动势和内阻，下列电路中最合适的是_______ A． B． C． D． 【答案】(1) (2) 11323.5 1.00 3.33/3.30/3.31/3.32/3.34/3.35/3.36 (3)D 【解答】（1）根据电路图连接实物图如图 （2）①[1]根据电阻箱的刻度及挡位可知读数为11323.5 Ω； ②[2][3]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 根据图像的斜率与截距可知 ， 解得 ， （3）AB．两选项中电路图采用的是伏阻法，测量得到的电源的内阻实际是电压表内阻与电源内阻的并联的等效电阻，因“橘子电池”的内阻与电压表内阻相差不多，故测量得到的电源的内阻相对误差较大，而“橘子电池”的电动势约为1 V，电压表的量程均太大，故AB错误； CD．两电路图采用的是安阻法，测量得到的电源的内阻实际是电流表内阻与电源内阻的串联的等效电阻，因“橘子电池”的内阻远大于电流表A1和微安表A2的内阻，故测量得到的电源的内阻相对误差较小，并且此方法测量电源的电动势无系统误差，由（2）的结果可知电路的最大电流约为300 μA，故选用微安表A2进行测量误差较小，故C错误，D正确。 故选D。daanortimuend 效果验证 13. 利用下面的实验器材按要求完成实验：电源E（电动势约，内阻r约）电压表V（，内阻很大）电流表A（，内阻约 13．利用下面的实验器材按要求完成实验： 电源E（电动势约，内阻r约） 电压表V（，内阻很大） 电流表A（，内阻约） (1)测量电流表A的内阻： 按甲图连接好电路，调节滑动变阻器和电阻箱R，让电流表满偏，此时电阻箱的示数为，电压表的示数如乙图，则电压表的示数为____________V，电流表内阻____________ (2)改装电流表： 把电流表A改装成量程为的电流表，需要______联（填“串”或“并”）一个阻值____________的定值电阻。 (3)测量电源E的电动势和内阻： 按丙图连接好电路图，闭合开关S，记录电阻箱阻值R和电压表示数U。重复实验，利用得到的多组R、U数据做出图像为一条直线，如丁图所示。由丁图可知该电池的电动势____________V，内阻____________。（结果均保留2位有效数字）。 【答案】(1) 2.90 9.9 (2) 并 0.1 (3) 3.3 0.33 【解答】（1）[1] 由图乙可知，电压表的量程为，其分度值为，故可读出电压表示数为。 [2] 当电流表满偏时，根据部分电路欧姆定律有 代入数据解得 （2）[1]把小量程电流表改装成大量程的电流表需并联一个电阻。 [2]根据并联电路分流原理有 代入数据解得 （3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可知，电压表V的示数U与电阻箱的阻值R之间满足 整理得 结合图像可知纵轴截距 所以该电池的电动势为 同理图像的斜率为 所以电池的内阻为daanortimuend 14. 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数 14．实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。 （1）图1的电路图为下图中的__________。（选填“A”或“B”） （2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势__________V，内阻__________。 （3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将__________，与纵坐标轴交点的数值将__________。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 B 4.5 1.8 不变 变大 【解答】（1）[1]通过观察实物图可知电压表接在电源两端，故电路图为B； （2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律 有 则图线在纵轴上的截距表示电池的电动势E，斜率是电池的内阻r，根据图像可知，纵轴截距为4.5，横轴截距为2.5，结合上述分析可知电池电动势；内阻 （3）[4][5]分析测量电路可知系统误差的来源是电压表的分流作用，使得电流表的示数小于流过电池的电流，考虑电压表内阻的影响，流过电压表的电流为 可知流过电池的电流为 ， 因电压表内阻不变，随着电压值减小，电压表电流减小，当电压值趋于0时，I趋于，在图2中重新绘制的图线如图所示 故新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将不变，与纵坐标轴交点的数值将变大。daanortimuend 15. 在“测量干电池的电动势和内阻”实验中/  /  /  （1）部分连线如图1所示，导线a端应连接到________（ 15．在“测量干电池的电动势和内阻”实验中         （1）部分连线如图1所示，导线a端应连接到________（选填“A”、“B”、“C”或“D”）接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为________V。 （2）测得的7组数据已标在如图3所示坐标系上，用作图法求干电池的电动势________V和内阻________Ω。（计算结果均保留两位小数） 【答案】 B 1.20 1.50 1.04 【解答】（1）[1]电压表测量的电压应为路端电压，开关应能控制电路，所以导线a端应连接到B处； [2]干电池电动势约为1.5V，电压表选择量程，分度值为0.1V，题图中电压表读数为1.20V； （2）[3][4]作出如图所示    根据闭合电路欧姆定律 可知 图像纵轴截距为电源电动势可得 图像斜率的绝对值等于电源内阻 daanortimuend 16. 某实验小组将两个锌、铜金属电极插入苹果中，制作了一个“苹果电池”。他们想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻，进入 16．某实验小组将两个锌、铜金属电极插入苹果中，制作了一个“苹果电池”。他们想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻，进入实验室，发现有以下器材： A．电流表（量程为0~0.6A，内阻为1Ω） B．电流表（量程为，内阻为） C．电流表（量程为0~300μA，内阻约为1000Ω） D．定值电阻（阻值为） E.定值电阻（阻值为） F.电阻箱 G.导线和开关。 经分析，实验电路中最大电流约，结合实验仪器，设计的实验电路图如图甲所示： (1)甲图中电流表应选择_____（选填“”、“”或“”），定值电阻应选择_____（选填“”或“”），虚线框内的总电阻为_____ (2)实验测得的几组电流表的读数、电阻箱的读数，作出图线如图乙所示，根据图线得__________（结果保留2位有效数字）。 【答案】(1) 90 (2) 0.91（0.88~0.94） （） 【解答】（1）[1][2]经分析，实验电路中最大电流约，甲图中电流表应选择内阻已知的；根据 可得并联的定值电阻阻值为 则定值电阻应选择； [3]虚线框内的总电阻为 （2）[1][2]当电流表的读数时，干路电流为，根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 由图像可得， 解得，daanortimuend 17. 新能源汽车使用的电源大多数由锂离子电池串联而成，某物理实验小组想通过实验测量某个新型锂电池组的电动势和内阻，具体进行了以 17．新能源汽车使用的电源大多数由锂离子电池串联而成，某物理实验小组想通过实验测量某个新型锂电池组的电动势和内阻，具体进行了以下操作： (1)为完成本实验，需要将实验室内量程为4V、内阻为4kΩ的电压表改装成量程为40V的电压表使用，则需串联一个阻值为________kΩ的定值电阻。 (2)该小组设计了如图1所示电路图进行实验，正确进行操作，利用记录的数据进行描点作图得到如图2所示的的变化图像，其中U为图1中电压表的读数，R为电阻箱的读数，图中，b=0.3，。若忽略电压表分流带来的影响，由以上条件可以测出电池组的电动势________V，内阻________（计算结果均保留一位小数）。 (3)若考虑电压表分流带来的影响，则上述第（2）问中的测量值与真实值相比：电池组电动势的测量值________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），内阻的测量值________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 【答案】(1)36 (2) 33.3 1.2 (3) 偏小 偏小 【解答】（1）串联的电阻。 （2）[1][2] 根据电路规律可知 变形可得图像方程 则 故 且 故。 （3）[1][2] 考虑电压表分流， 则 则 故，偏小 且 故，偏小。daanortimuend 18. 如图甲所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验电路图。现提供器材如下:/A．待测电池组（电动势约为3V，内阻约 18．如图甲所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验电路图。现提供器材如下: A．待测电池组（电动势约为3V，内阻约为1Ω） B．电压表V1（量程0~15V，内阻约10kΩ） C．电压表V2（量程0~3V，内阻约3kΩ） D．电阻箱R（0~99.9Ω） E.定值电阻R1=2Ω F.定值电阻R2=100Ω G.开关和导线若干 依据实验电路图和实验室提供的器材，回答下列问题 (1)在闭合开关前，电阻箱应调到______（填“最大值”“中间值”“最小值”）。 (2)要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选______（填“B”或“C”），定值电阻R0应选______（填“E”或“F”）。 (3)改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图乙所示，图线与横坐标轴的截距为－0.37Ω-1，与纵坐标轴的截距为0.37V-1，则可得该电池组的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果均保留两位有效数字） 【答案】(1)最大值 (2) C E (3) 2.7 0.70 【解答】（1）为保护电路，在闭合开关前，电阻箱应调到最大值，使电路初始电流最小。 （2）[1] 电池组电动势约为3V，所以电压表应选C，量程为，更匹配，测量更准确； [2] 电池组内阻约为，定值电阻R0应选E，R1=2Ω，与内阻数量级匹配，便于实验测量；若选F，阻值过大，电路电流过小，电压表读数变化不明显。 （3）[1][2] 根据闭合电路欧姆定律有 变形得 所以在图像中，纵轴截距为 解得该电池组的电动势为 同理有斜率为 解得该电池组的内阻为daanortimuend 学科网（北京）股份有限公司 $ 第16讲 电源内阻和电动势测量 知识点一、伏安法测量电源电动势和内阻 一、实验原理和方法 1．伏安法：由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的 数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有 、 、 、 、 ，电路图如图所示． 二、实验步骤 1．电流表用0～0.6A量程，电压表用0～3V量程，按实验原理图连接好电路(如图1)． 2．把滑动变阻器的滑片移到一端，使其阻值最 3．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1、U1)．用同样的方法测量几组I、U值． 4．断开开关，整理好器材． 5．处理数据，用公式法和图象法这两种方法求出电池的电动势和内阻． 三、实验数据的处理 1．计算法：由E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r可解得E＝，r＝. 可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值． 2．作图法： (1)本实验中，为了减少实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据多次测出的U、I值，作U－I图象； (2)将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是 ； (3)横轴截距点(路端电压U＝0)意味着短路情况，它的数值就是短路电流； (4)图线斜率的绝对值即电池的 ，即r＝||＝，如图4所示. 图4 四、注意事项 1．为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较 的旧干电池和内阻较大的电压表． 2．实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池因大电流放电时间过长导致 发生明显变化． 3．当干电池的路端电压变化不很明显时，作图象，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始．此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r＝||求出． 五、误差分析 1．偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图象时描点不准确． 2．系统误差：主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些．U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在U－I坐标系中表示出来，可以得到E测＜E真，r测＜r真． 课中训练 1. 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___________ 1．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. 某小组测量电动势和内阻，可供使用的器材有：电源（电动势约为3V，内阻未知）电压表（量程0~3V，内阻RV约为3k 2．某小组测量电动势和内阻，可供使用的器材有： 电源（电动势约为3V，内阻未知） 电压表（量程0~3V，内阻RV约为3kΩ） 电流表（量程0~0.6A，内阻RA约为1Ω） 定值电阻 滑动变阻器（最大阻值） 滑动变阻器（最大阻值） 开关S 导线若干 该小组设计了如图(a)的实验电路： 回答下列问题： (1)为了测量精确，滑动变阻器应选择_____（选填“”或“”）。 (2)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如下表，根据表格的数据在图(b)的坐标纸上补完数据点，并绘制U-I图像_____。 1.00 1.30 1.70 2.00 2.50 0.38 0.32 0.24 0.18 0.08 (3)由U-I图像可求得电源电动势测量值_____V，内阻测量值_____Ω（结果均保留三位有效数字）。 (4)考虑电压表分流引起的误差，则 _____；（选填“大于”、 “小于”或“等于”）；与真实值之间的关系式为_____（用，，，表示 ）。 3. 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A） 3．精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。 (1)考虑电流表内阻影响 ①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻______（保留2位有效数字）。 ②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势______（用I、r和表示）。 ③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势______V（保留3位有效数字）、内阻______（保留1位小数）。 (2)考虑电压表内阻影响 该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是______（单选，填正确答案标号）。 A．电路设计会损坏仪器 B．滑动变阻器接法错误 C．电压太大无法读数 D．电流太小无法读数 4. 在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差 4．在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。 （1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整_____。 （2）实验操作步骤如下： ①将滑动变阻器滑到最左端位置 ②接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关 ③将滑动变阻器滑到最左端位置 ④接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关 ⑤分别作出两种情况所对应的和图像 （3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时_____V。 （4）根据测得数据，作出和图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势____________V，内阻____________Ω。（结果均保留两位小数） （5）由图丁可知____________（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得的电源内阻更接近真实值。 （6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择____________（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。 知识点二、其他方法测量电动势和内阻 一、安阻法 1. 公式： 2. 电路图 3. 方程：由 解得、 4. 图像：关系式；斜率，纵截距。 5. 误差：电流表分压；，。 课中训练 5. 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（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值 5．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（a）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R0、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)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。 (2)与E、r、R、R0的关系式为______。 (3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E=______V（保留三位有效数字），r=______Ω（保留两位有效数字） (4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果______（填“有”或“无”）影响。 6. 某同学利用一只电流表和一个电阻箱测定电源的电动势和内阻，使用的器材还有开关一个，导线若干，实验原理如甲所示：/（1） 6．某同学利用一只电流表和一个电阻箱测定电源的电动势和内阻，使用的器材还有开关一个，导线若干，实验原理如甲所示： （1）在图乙的实物图中，已正确连接了电路； （2）调节电阻箱，示数如图丙所示，读得电阻值是______； （3）接通开关，多次改变电阻箱的阻值R，读出对应的电流表的示数I，并作记录，画出关系图线，如图丁所示。若电流表内阻，由图线求得电源的电动势______V，内阻______。 7. 某实验小组欲测量某化学电池的电动势，实验室提供器材如下：待测化学电池（电动势1~1.5V，内阻较小）；微安表（量程1 7．某实验小组欲测量某化学电池的电动势，实验室提供器材如下： 待测化学电池（电动势1~1.5V，内阻较小）； 微安表（量程100μA），内阻约1500Ω）； 滑动变阻器R0（最大阻值25Ω）； 电阻箱R1（0~9999Ω）； 电阻箱R2（0~999.9Ω）； 开关S、导线若干。 (1)该小组设计的实验方案首先需要扩大微安表的量程。在测量微安表内阻时，该小组连接实验器材，如图1所示闭合S前，滑动变阻器的滑片P应置于_____端（选填“a”或“b”）；闭合S，滑动P至某一位置后保持不动，调节电阻箱R1，记录多组R1的阻值和对应微安表示数，微安表示数用国际单位制表示为I1后，绘制图像，拟合直线，得出，可知微安表内阻为_____Ω； (2)为将微安表量程扩大为25mA，把微安表与电阻箱R2并联，并调整R2的阻值为_____Ω（保留1位小数）； (3)微安表量程扩大后，按图2所示电路图连接实验器材。保持电阻箱_____（选填“R1”或“R2”）的阻值不变，闭合S，调节电阻箱_____（选填“R1”或“R2”）的阻值R，记录多组R和对应微安表示数，计算得出干路电流I2后，作图像，如图3所示可知化学电池的电动势为_____V（保留2位小数）。 8. 某学习小组的同学们想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（电动势约为，内阻约为），灵敏电流计 8．某学习小组的同学们想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（电动势约为，内阻约为），灵敏电流计（满偏电流，内阻），定值电阻（阻值可求），变阻箱（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)若想灵敏电流计改装成量程为的电压表，需要________一个定值电阻（选填“串联”或“并联”），该定值电阻的阻值为________。 (2)为了准确测出电池组的电动势和内阻，在图虚线框中设计电路图，请把该电路图补充完整________。 (3)采集灵敏电流计和变阻箱的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为，纵截距为，则所测得电池组的内阻________。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流远大于电流计中的电流） (4)组长还组织大家进一步研讨，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的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若测得电池组的电动势，内阻），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为________（保留位有效数字）。 二、伏阻法 1. 公式： 2. 电路图 3. 方程：由 解得、 4. 图像：关系式；斜率，纵截距。 课中训练 9. 某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻（电动势标称值，允许最大放电电流为）。实验室备有如下器材：电压传感 9．某同学想测量一旧手机中的锂电池的电动势和内阻（电动势标称值，允许最大放电电流为）。实验室备有如下器材： 电压传感器（可视为理想电压表）；定值电阻（阻值为）；电阻箱；开关S一只；导线若干。 (1)为测量锂电池的电动势和内阻，该同学设计了如图甲所示的电路图。实验时，闭合开关S，发现电压传感器有示数，调节的阻值，示数不变，则电阻箱发生_________（选填“断路”或“短路”）。 (2)排除故障后，该同学通过改变电阻箱的阻值，得到多组测量数据，根据数据作出图像，如图乙所示。则该锂电池的电动势_________、内阻_________。（结果均保留两位有效数字） (3)若考虑电压传感器的分流作用，则电池电动势的测量值_________（选填“大于”、“等于”或“小于”）其真实值。 10. 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， 10．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） 11. 如图（a）所示为指针式多用电表，其中为三个可调节的部件，现用此电表完成以下实验。/(1)使用多用电表前，将红、黑表 11．如图（a）所示为指针式多用电表，其中为三个可调节的部件，现用此电表完成以下实验。 (1)使用多用电表前，将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔，先进行机械调零。测电阻时还需要进行___________，具体操作为：先将选择开关置于合适的挡位，再将红、黑表笔短接，调节部件___________（选填“S”、“K”或“T”），使指针指向___________。 (2)完成上述操作后，用“”挡测量电阻的阻值时，发现指针偏转角度较大，为尽可能精确测量，需将选择开关置于___________（选填“挡”或“挡”）。 (3)多用电表测量电源电动势和内阻的电路图如图（b）所示。测量时先将选择开关置于合适的电压档，闭合开关，调节电阻箱的阻值，读出多用电表对应的示数，测得多组和并记录。 ①若某次调节后，电阻箱的面板如图（a）所示，则的阻值为___________。 ②作出图线，如图（b）所示。图线的纵轴截距为，横轴截距为，则电源的电动势___________，内阻___________（结果用字母、或表示） 12. 某同学制作“橘子电池”后，设计了图（a）电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。(1)根据图（a）完成 12．某同学制作“橘子电池”后，设计了图（a）电路测量其电动势E和内阻r。电压传感器可视为理想电压表。 (1)根据图（a）完成图（b）实物连线_____________； (2)闭合开关S，多次调节电阻箱，记录电阻箱阻值R和相应的电压传感器读数U； ①某次实验电阻箱的示数如图（c），其电阻大小为_______Ω； ②根据实验数据作出的图像如图（d），则“橘子电池”电动势E = _______V，内阻r = _______kΩ。（结果均保留三位有效数字） (3)若仅提供如下规格的电表： 电压表V1（量程3 V，内阻约为3 kΩ）； 电压表V2（量程15 V，内阻约为10 kΩ）； 电流表A1（量程0.6 A，内阻约为0.5 Ω）： 微安表A2（量程300 μA，内阻约为100 Ω）； 为了较为准确地测出“橘子电池”的电动势和内阻，下列电路中最合适的是_______ A．B．C．D． 效果验证 13. 利用下面的实验器材按要求完成实验：电源E（电动势约，内阻r约）电压表V（，内阻很大）电流表A（，内阻约 13．利用下面的实验器材按要求完成实验： 电源E（电动势约，内阻r约） 电压表V（，内阻很大） 电流表A（，内阻约） (1)测量电流表A的内阻： 按甲图连接好电路，调节滑动变阻器和电阻箱R，让电流表满偏，此时电阻箱的示数为，电压表的示数如乙图，则电压表的示数为____________V，电流表内阻____________ (2)改装电流表： 把电流表A改装成量程为的电流表，需要______联（填“串”或“并”）一个阻值____________的定值电阻。 (3)测量电源E的电动势和内阻： 按丙图连接好电路图，闭合开关S，记录电阻箱阻值R和电压表示数U。重复实验，利用得到的多组R、U数据做出图像为一条直线，如丁图所示。由丁图可知该电池的电动势____________V，内阻____________。（结果均保留2位有效数字）。 14. 实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数 14．实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的图像如图2所示。 （1）图1的电路图为下图中的__________。（选填“A”或“B”） （2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图2得到该电池的电动势__________V，内阻__________。 （3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图2中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将__________，与纵坐标轴交点的数值将__________。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”） 15. 在“测量干电池的电动势和内阻”实验中/  /  /  （1）部分连线如图1所示，导线a端应连接到________（ 15．在“测量干电池的电动势和内阻”实验中         （1）部分连线如图1所示，导线a端应连接到________（选填“A”、“B”、“C”或“D”）接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为________V。 （2）测得的7组数据已标在如图3所示坐标系上，用作图法求干电池的电动势________V和内阻________Ω。（计算结果均保留两位小数） 16. 某实验小组将两个锌、铜金属电极插入苹果中，制作了一个“苹果电池”。他们想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻，进入 16．某实验小组将两个锌、铜金属电极插入苹果中，制作了一个“苹果电池”。他们想尽可能准确测量出“苹果电池”的电动势和内阻，进入实验室，发现有以下器材： A．电流表（量程为0~0.6A，内阻为1Ω） B．电流表（量程为，内阻为） C．电流表（量程为0~300μA，内阻约为1000Ω） D．定值电阻（阻值为） E.定值电阻（阻值为） F.电阻箱 G.导线和开关。 经分析，实验电路中最大电流约，结合实验仪器，设计的实验电路图如图甲所示： (1)甲图中电流表应选择_____（选填“”、“”或“”），定值电阻应选择_____（选填“”或“”），虚线框内的总电阻为_____ (2)实验测得的几组电流表的读数、电阻箱的读数，作出图线如图乙所示，根据图线得__________（结果保留2位有效数字）。 17. 新能源汽车使用的电源大多数由锂离子电池串联而成，某物理实验小组想通过实验测量某个新型锂电池组的电动势和内阻，具体进行了以 17．新能源汽车使用的电源大多数由锂离子电池串联而成，某物理实验小组想通过实验测量某个新型锂电池组的电动势和内阻，具体进行了以下操作： (1)为完成本实验，需要将实验室内量程为4V、内阻为4kΩ的电压表改装成量程为40V的电压表使用，则需串联一个阻值为________kΩ的定值电阻。 (2)该小组设计了如图1所示电路图进行实验，正确进行操作，利用记录的数据进行描点作图得到如图2所示的的变化图像，其中U为图1中电压表的读数，R为电阻箱的读数，图中，b=0.3，。若忽略电压表分流带来的影响，由以上条件可以测出电池组的电动势________V，内阻________（计算结果均保留一位小数）。 (3)若考虑电压表分流带来的影响，则上述第（2）问中的测量值与真实值相比：电池组电动势的测量值________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），内阻的测量值________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 18. 如图甲所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验电路图。现提供器材如下:/A．待测电池组（电动势约为3V，内阻约 18．如图甲所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验电路图。现提供器材如下: A．待测电池组（电动势约为3V，内阻约为1Ω） B．电压表V1（量程0~15V，内阻约10kΩ） C．电压表V2（量程0~3V，内阻约3kΩ） D．电阻箱R（0~99.9Ω） E.定值电阻R1=2Ω F.定值电阻R2=100Ω G.开关和导线若干 依据实验电路图和实验室提供的器材，回答下列问题 (1)在闭合开关前，电阻箱应调到______（填“最大值”“中间值”“最小值”）。 (2)要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选______（填“B”或“C”），定值电阻R0应选______（填“E”或“F”）。 (3)改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的读数U，作出的图像如图乙所示，图线与横坐标轴的截距为－0.37Ω-1，与纵坐标轴的截距为0.37V-1，则可得该电池组的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果均保留两位有效数字） 第3页 第2页 学科网（北京）股份有限公司 $