第4章 第2节 科学测量：电源的电动势和内阻-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集（鲁科版）

鲁科版·必修第三册·第4章闭合电路欧姆定律与科学用电 科学测量：电源的电动势和内阻 课时重点&课堂同步 模块1 本课时重点梳理 序号 核心要点 关键内容 实验目的 ①测量电源的电动势E;②测量电源的内阻。 实验原理 闭合电路欧姆定律：E=U+Ir,变形得U=E一Ir。改变外电路电阻，测 2 多组路端电压U和电流/，作U-/图像求E和。 3 实验器材 干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。 电路连接 电流表串联在干路中，电压表并联在电源两端（路端电压），滑动变阻器串联 4 在电路中起限流分压作用。 5 图像法处理数据 以/为横轴、U为纵轴作U-/图像，得到一条向下倾斜的直线。 图像截距与斜率 △U 6 纵轴截距表示电源电动势E;斜率的绝对值表示电源内阻「，即r= △7° 注意事项 ①电池内阻较小，应选用内阻较大的旧电池或串联定值电阻；②电流不宜过 大，通电时间不宜过长，防止电池发热；③滑动变阻器阻值不宜过小，防止短 路。 误差分析 电压表分流导致电流表读数偏小，使测得的E和r均偏小(E测<E真， 8 测<真)。 数据处理方法 ①图像法：作U-/图，取直线与坐标轴交点及斜率；②方程组法：取两组数据 9 联立E=Uh+hKE=U2+2r求解。 单位规范 电动势E单位：伏特()；内阻r单位：欧姆(Q);电流I单位：安培(A); 10 电压U单位：伏特()。 模块2 课堂同步提升习题 一、单选题（每题3分，共30分） 1.在“测量电源的电动势和内阻”实验中，电流表应 在电路中。 A并联B.串联C.混联D.任意连接 2.测量电源电动势和内阻的实验原理是 A.欧姆定律/=U/RB.闭合电路欧姆定律E=U+Ir C.电阻定律R=pL/SD.焦耳定律Q=PRt 3.在U-/图像中，纵轴截距的物理意义是 _0 A内阻rB.路端电压UC.电动势ED.短路电流短 4.在U-/图像中，直线斜率的绝对值表示 A.电动势EB.内阻rC.外电阻RD.电流/ 5.用图像法处理实验数据时，若U-/图像中直线向下倾斜，则说明 A.路端电压随电流增大而增大B.路端电压随电流增大而减小C.路端电压不随电流变化 D.电流随电压增大而增大 6.测量电源电动势和内阻时，滑动变阻器的作用是 0 A.改变电源电动势 B.改变电源内阻 C.改变外电路电阻，从而改变路端电压和电流 D.保护电压表 7.某同学测得U-/图像中直线与纵轴交点为1.5V,与横轴交点为0.6A,则电源内阻为 A.0.92B.2.52C.1.52D.0.62 8.在实验中，若电压表的分流作用不可忽略，则测得的电动势与真实值相比 A偏大B.偏小C.相等D.无法确定 9.实验中，为了使测量结果更准确，应该 A.尽量增大电流，延长通电时间 B.电流不宜过大，通电时间不宜过长 C.将滑动变阻器阻值调到零 D.选用新电池，因其内阻较大 10.用方程组法处理数据时，若取两组数据(U1,11)和(U2,2),则内阻r的表达式为. A.r= U1-U2 2-1 B.r= U1+U2 1+2 C.r= U11-U22 1h-2 D.r= U1-U2 1h-2 二、多选题（每题4分，共16分，选对但不全得2分，有错选得0分） 11.在“测量电源的电动势和内阻”实验中，需要的器材有 A.电压表B.电流表C.滑动变阻器D.天平 12.关于U-/图像，下列说法正确的是 0 A.纵轴截距表示电动势E B.横轴截距表示短路电流/短=E/ C.斜率绝对值表示内阻「 D.直线一定过原点 13.实验中，下列操作正确的是 A连接电路时，开关应断开 B.电流表串联在干路中 C.电压表并联在电源两端 D.闭合开关前，滑动变阻器阻值应调到最小 14.关于实验误差，下列说法正确的是 A.电压表分流是产生误差的原因之一 B.电流表分压是产生误差的原因之一 C.测得的电动势偏小 D.测得的内阻偏大 三、填空题（每空2分，共16分） 15.测量电源电动势和内阻的实验原理是闭合电路欧姆定律，其表达式为E= 16.在U-/图像中，纵轴截距表示 ，斜率的绝对值表示 17.某次实验中，改变滑动变阻器阻值，测得两组数据：U1=1.4V,1=0.2A;U2=1.2V,2=0.4A。 则电源电动势E= V,内阻r= 0。 18.实验中，电流不宜过大，通电时间不宜过长，其目的是防止 19.用图像法处理数据时，以 为横轴，以 为纵轴，作出U-/图像。 四、判断题（每题2分，共8分，正确打“”，错误打“x”) 20.在“测量电源的电动势和内阻”实验中，电压表应串联在电路中。 21.U-/图像的纵轴截距表示电源的电动势。 22.实验中，滑动变阻器的作用是改变电源的电动势。 23.用图像法处理数据时，应使直线尽量通过更多的数据点，不在直线上的点均匀分布在直线两侧。 五、实验题（供18分） 24.(8分)在“测量电源的电动势和内阻”实验中： (1)请将正确的电路连接方式补充完整：电流表 联在干路中，电压表 联在电源两端，滑动变阻 器 联在电路中。 (2)实验中，改变滑动变阻器的阻值，记录多组 和 的数据。 25. (10分)某同学在“测量电源的电动势和内阻”实验中，测得如下数据： 次数 电压UW 电流A 1 1.45 0.10 2 1.40 0.20 3 1.35 0.30 4 1.30 0.40 次数 电压UN 电流A 5 1.25 0.50 (1)请根据表中数据，说明用图像法处理数据求电源电动势和内阻的主要步骤（包括坐标轴选取、描点、连线、求 截距和斜率等要点)。 (2)根据表中数据求出电源电动势E= V,内阻r= 2。 (3)若考虑电压表分流的影响，测得的电动势与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。 六、计算题（供12分） 26.(12分)在“测量电源的电动势和内阻”实验中，某同学用方程组法处理数据。他测得两组数据：当电流 1=0.2A时，路端电压U1=1.4V;当电流2=0.5A时，路端电压2=1.1V。求： (1)电源的电动势E; (2)电源的内阻。 模块3 参考答案 一、单选题 1.B 2.B 3.C 4.B 5.B 6.C 7.B解析：纵轴截距E=1.5V,横轴截距短=0.6A,则r=E/短=1.5/0.6=2.5Ω。 8.B 9.B 10.A解析：由E=U+hr和E=h+hr联立，得r= U1-U2 2-h 二、多选题 11.ABC 12.ABC解析：D选项错误，只有当电源内阻为0时直线才过原点，一般情况下不过原点。 13.ABC解析：D选项错误，闭合开关前滑动变阻器阻值应调到最大，以保护电路。 14.AC解析：电压表分流使电流表读数偏小，导致E测<E真，测<「真，故A、C正确。 三、填空题 15.U+1r 16.电动势E;内阻r 17.1.6;1.0解析：由E=U1+hr和E=U2+2r,得1.4+0.2r=1.2+0.4r,解得r=1.02, E=1.4+0.2×1.0=1.6V。 18.电池发热（或电池温度过高） 19.电流/；电压U 四、判断题 20.× 21./ 22.× 23.V 五、实验题 24. (1)串；并；串（每空1分，共3分） (2)电压U;电流/（每空1分，共2分） 25. (1)主要步骤：①建立U-/坐标系，横轴为/，纵轴为U;②根据表中数据描出5个数据点；③用一条直线拟合，使数据 点均匀分布在直线两侧；④延长直线与纵轴相交，读出纵轴截距即为电动势E;⑤取直线上相距较远的两点，用 △U 7求内阻。(3分) (2)E=1.50V;r=0.502(每空2分，共4分) 解折：取两点(0.10,1.45)和(0.50,1.25，斜率绝对值r=145-1:25=0:20=0.500。将1=0.10A, 0.50-0.100.40 U=1.45V代入E=U+1r,得E=1.45+0.10×0.50=1.50V. (3)偏小(3分) 六、计算题 26. (1)由闭合电路欧姆定律E=U+r,得： E=Uh+hr① E=U2+2r② 联立①②，得： U +hr=U2 +kr 1.4+0.2r=1.1+0.5r 0.3=0.3r r=1.02 将r=1.02代入①： E=1.4+0.2×1.0=1.6V 答：电源电动势E=1.6V。 (2)由(1)中计算得： r=1.02 答：电源内阻r=1.02。