12.3 实验：电池电动势和内阻的测量（分层作业）物理人教版必修第三册

12.3 实验：电池电动势和内阻的测量（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、实验原理与电路设计 二、实验操作与数据测量 三、U-I 图像的数据处理 四、误差分析与方案改进 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、实验原理与电路设计 1．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】① 2.3    ② 1.4    ③ 0.6 【详解】（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 2．给你一个电压表、一个电阻箱、一个开关及导线若干，如何根据闭合电路欧姆定律测出一节旧干电池的电动势和内电阻？ （1）画出电路图。 （2）写出测量原理。 【答案】（1）     （2）根据闭合电路欧姆定律，用电压表，电阻箱测出两组、的数据，列出关于、的两个方程，就能解出      【详解】(1)小问详解： 将电阻箱与待测电池、开关串联，电压表并联在电阻箱两端，即并联在电池的两端，电路图如题图所示 (2)小问详解： 闭合开关，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱示数和电压表示数。由于电压表内阻很大，通过电压表的电流可忽略，电路中的电流为 根据闭合电路欧姆定律有 联立得 改变电阻箱阻值，得到两组数据和，分别有， 联立解得 电池的电动势为 因此利用两组电压表和电阻箱的测量数据即可求出电池的电动势和内电阻。 3．（2026·重庆九龙坡区·一模）用下列器材测量一节干电池的电动势和内电阻。 待测干电池（电动势约为，内阻小于） 电流表G（满偏电流，内阻为）电流表A（量程0~0.6A，内阻约为0.5Ω） 滑动变阻器滑动变阻器 定值电阻开关S、导线若干 （1）为方便、准确地进行测量，应选用滑动变阻器　　　　　　　　　　　（选填或）； （2）图甲虚线方框内已画出所设计的部分实验电路原理图，请将该图补充完整； （3）某同学根据所设计的实验，测出了9组（电流表G的示数）和（电流表A的示数），并在图乙的坐标纸上描出了对应的9个点，请你在该坐标纸上作出和的关系图线； （4）由图线可得电动势为　　　　　　　　　　　，内电阻为　　　　　　　　　　　。（答案均保留2位小数） 【答案】（1）     （2）     （3）     （4）① 1.49    ② 0.98      【详解】(1)小问详解： 由于电源的内阻小于，为方便实验操作，滑动变阻器的阻值不能太大，所以应选用滑动变阻器。 (2)小问详解： 由于没有电压表，给定的电流表G可与定值电阻串联作电压表使用，且改装后的电压表可以避免分流导致的实验误差，故电流表使用外接法，实验电路如图所示 (3)小问详解： 根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，并舍去误差较大的数据，得到图像如图所示 (4)小问详解： [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 所以图线的纵截距为 斜率的绝对值为 联立，解得， 4．某同学把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，就制成了一个水果电池。为了测量其电动势和内阻，他用到的实验器材有电阻箱（最大阻值为）、数字万用表电压挡（内阻远大于普通电压表）、开关、导线若干。实验步骤如下： ①将该水果电池与其余实验器材按如图甲所示的电路连接； ②调节电阻箱阻值，闭合开关，待数字万用表示数稳定后，记录电阻箱的阻值和数字万用表的示数后立即断开开关； ③每次将电阻箱的阻值增大，重复实验，计算出相应的和，数据记录如表所示： R/Ω U/V 2000 0.206 0.500 4.854 3000 0.275 0.333 3.636 4000 0.335 0.250 2.985 5000 0.380 0.200 2.632 6000 0.425 0.167 2.353 ④根据表中数据，绘制出关系图线如图甲中的直线所示。 请回答下列问题： （1）根据闭合电路欧姆定律，可以得到与的关系表达式为　　　　　（用、和表示）； （2）根据由实验数据绘制的图线可得该水果电池的电动势为　　　　　V，内阻为　　　　　　　　（结果均保留两位有效数字）； （3）若用普通的电压表代替数字万用表进行实验，得到的图线可能是图乙中的直线　　　　　　　　（填“a”“b”“c”或“”）。 【答案】（1）     （2）① 0.85（或）0.86（或）0.87（或）0.88（或）0.89（或）0.90（或）0.91（或）0.92（或）0.93（或）0.94（或）0.95    ② 6.0（或）6.1（或）6.2（或）6.3（或）6.4（或）6.5（或）6.6（或）6.7（或）6.8（或）6.9（或）7.0（或）7.1（或）7.2（或）7.3（或）7.4（或）7.5     （3）a      【详解】(1)小问详解： 根据闭合电路欧姆定律   整理得：  (2)小问详解： 由（1）可知图线纵轴截距为，斜率为。根据表格数据和图线，可得纵轴截距约为，斜率约为 [1]电动势 [2]内阻： (3)小问详解： 普通电压表内阻不是无穷大，实际外电路为与并联，等效电阻 重新整理闭合电路欧姆定律得：   可见斜率不变（与原直线平行），纵轴截距增大，因此新图线为平行于且截距更大的直线。 5．（25-26高二上·江西南昌县·月考）要测量两节新干电池的电动势和内阻，某实验小组根据实验室提供的器材连接成了如图所示的实验电路，其中定值电阻，两个电压表的内阻都很大。 （1）实验器材中两个电压表的量程不同，其中一个量程为3V，另一个电压表的量程稍小，则量程为3V的电压表是　　　　　　　　　　　（填“”或“”），闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移到最　　　　　　　　　　　（填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片，测出多组电压表和电压表的示数、，在坐标系中描点作图像，测得图像的斜率为0.56，图像与纵轴的截距为1.26V，则电池组的电动势E为　　　　　　　　　　　V，电池组的内阻r为　　　　　　　　　　　Ω。（结果均保留三位有效数字） （3）由于电压表的分流，使测得的电池组的电动势比真实值　　　　　　　　　　　（填“大”或“小”）。 【答案】（1）① V2    ② 右     （2）① 2.86    ② 2.55     （3）小      【详解】(1)小问详解： [1][2]电压表测和电阻并联后的总电压，所以量程为3V的电压表是，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端，使回路电流最小，保护电路。 (2)小问详解： [1][2]根据闭合电路欧姆定律 整理得 根据， 解得 (3)小问详解： 公式中代入为R0的电流，实际上由于电压表的分流，R0的电流小于干路电流，使测得的电池组的电动势比真实值小。 二、实验操作与数据测量 6．某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实物电路图如图所示，闭合电键前应将滑动变阻器的滑片P移至　　　处（填“a”或“b”）。 【答案】a 【详解】为了保证电路安全，闭合电键前应使滑动变阻器接入电路阻值最大，则闭合电键前应将滑动变阻器的滑片P移至a处 7．某同学利用图1所示电路，来测量某直流电源的电动势和内阻。 （1）请用笔画线代替导线，将图2中的实物图连接起来　　　　　　。 （2）若某次实验时，电流表所选量程为0~0.6A，其示数如图3所示，则此时电流大小为　　　　　　A。 （3）改变电阻箱接入电路的阻值R，多次实验，测出相应的电流I，作出图像如图4所示。则该直流电源的电动势　　　　　　，内阻　　　　　　。（均用a、b、c表示） 【答案】（1）     （2）0.40     （3）①     ②       【详解】(1)小问详解： 根据电路图，实物连线如图所示 (2)小问详解： 电流表所选量程为0~0.6A，则电流表的分度值为，由图可知此时电流大小为。 (3)小问详解： [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 根据图像可得 ， 解得 ， 8．（25-26高三·河东区·质量检测）某科技小组利用铜片、锌片和橙子制作了橙子电池，该电池的内阻约为。 （1）该科技小组，用多用电表直流电压2.5V挡测量该电池的电动势，如图所示，该电池的电动势为　　　　　　　　V。 （2）为更精确地测量该电池的电动势和内阻，利用以下仪器，设计实验电路，进行实验。 A．电流表（量程，内阻为） B．电流表（量程，内阻为） C．滑动变阻器R（阻值范围） D．定值电阻为 E．定值电阻为 Ⅰ．该电路中，定值电阻应选择　　　　　　　　（填“”或“”）； Ⅱ．该小组以电流表的示数为纵坐标，以电流表的示数为横坐标，描绘了图像，如图所示；则该电源的电动势为　　　　　　　　V； Ⅲ．在不考虑偶然误差的情况下，该实验电源电动势的测量值　　　　　　　　　　（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1）0.95     （2）①     ② 0.98    ③ 等于      【详解】(1)小问详解： 直流2.5V挡最小刻度为0.05V，则该电池的电动势为0.95V； (2)小问详解： Ⅰ．[1]电流表A2与定值电阻串联可改装成的电压表量程为 若电流表A2与定值电阻串联可改装成的电压表量程为 因待测电源电动势约为1V，可知该电路中，定值电阻应选择； Ⅱ．[2]根据电路可知 解得 由图像可知 解得E=0.98V Ⅲ．[3]该实验中对于电源电动势和内阻测量，根据I2-I1，并考虑了电流表内阻问题，显然电源电动势和内阻的测量值等于真实值。 9．（25-26高二下·浙江北斗星盟·阶段检测）用图1所示电路测量某水果电池的电动势和内阻，R为电阻箱，电流表内阻RA=200Ω。闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电流表的读数I，绘出图像如图2所示。 （1）某次实验电流表示数如图3，读数为　　　　　　µA。 （2）该电池的电动势E=　　　　　　V，内阻r=　　　　　　kΩ。（结果保留两位有效数字） （3）另一位同学根据实验数据作出图像，该图像斜率为k，纵轴截距为b，则电池电动势E=　　　　　　，电源内阻r=　　　　　　。（用字母k、b、RA表示） 【答案】（1）160     （2）① 0.98    ② 1.8     （3）①     ②       【详解】(1)小问详解： 由图3可知，电流表量程为，最小分度值为，故读数为。 (2)小问详解： [1]根据闭合电路欧姆定律有 变形得 结合图2可知，纵轴截距表示电动势，图线斜率的绝对值表示。由图2读出纵轴截距 [2]斜率 则 解得 (3)小问详解： [1][2]根据闭合电路欧姆定律 变形得 对照图像，斜率 纵轴截距 解得， 10．（2026·辽宁抚顺·模拟）某课外研究小组用图甲所示的电路测定电源的电动势与内阻。电流表的量程符合实验要求，其内阻很小。 （1）定值电阻的作用是　　　　　　。 （2）闭合开关S，读出电阻箱的示数及相应的电流表示数，调节电阻箱，得到多组值与相应的值，作出图像如图乙所示。若不考虑电流表内阻，定值电阻，定值电阻，则该电源的电动势　　　　　　V、内阻　　　　　　Ω（结果均保留2位有效数字）。 （3）若去掉，其余电路不变，还　　　　　　（填“能”“不能”）测出电源的电动势和内阻？ 【答案】（1）保护电路     （2）① 4.0    ② 2.4     （3）能      【详解】(1)小问详解： 定值电阻连接在干路上，具有保护实验电路的作用。 (2)小问详解： [1][2]根据闭合电路的欧姆定律有 整理可得 结合题图乙有， 解得, (3)小问详解： 由（2）可知，若去掉，其余电路不变，仍能测出电源的电动势和内阻。 三、U-I 图像的数据处理 11．（25-26高二上·广西玉林·期中）（多选）在测电源的电动势和内阻实验中，根据某次实验记录数据画出U-I图像，下列关于这个图像的说法中正确的是（　　） A. 纵轴截距表示待测电源的电动势，即E=3V B. 横轴截距表示短路电流，即I短=0.6A C. 根据，计算出待测电源内阻为5Ω D. 该实验中电源的内阻为1Ω 【答案】AD 【详解】A．由闭合电路欧姆定律可知图像与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势为3.0V，故A正确； B．由于图像的纵坐标不是从零开始的，故图像与横坐标的交点不是短路电流，故B错误； CD．图像的斜率绝对值表示电源的内阻，则 故C错误，D正确。 故选AD。 12．如图所示，是根据某同学做“用伏安法测定电池的电动势和内电阻”的实验记录，画出的U-I图像，则待测电源电动势E=　　　　　　　　　　　V，内电阻r=　　　　　　　　　　　欧。 【答案】① 3.0    ② 1.0 【详解】[1]由图象图象可知，电源U-I图象与纵轴 交点坐标值为3.0，则电源电动势 E=3.0V [2]电源内阻 13．（24-25高二上·湖南郴州·期末）如图所示是利用伏安法分别测量两节不同干电池的电动势E和内阻r时作出的图像，由此可知　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　（两空均选填“﹥”或“﹤”）。 【答案】① ﹥    ② ﹥ 【详解】[1][2]根据U=E-Ir可知图像在纵轴上的截距等于电动势，可知 > 图像的斜率等于内阻，可知 > 14．某同学在实验室利用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻。根据实验数据绘出的图像与如乙图所示的图线类似，其中为电阻箱读数，为电压表读数。请根据已学习的电学知识分析出正确的选项（　　） A. 电源的电动势大小为、内阻大小为 B. 电源的电动势大小为、内阻大小为 C. 电源的电动势大小为、内阻大小为 D. 电源的电动势大小为、内阻大小为 【答案】B 【详解】根据闭合电路欧姆定律可得 整理得 由题图乙可知 解得 故选B。 15．小王用如图甲所示的电路测量一电源的电动势和内阻。小王改变电阻箱的电阻，记录电压表相应的示数。 （1）小王以为纵坐标，以　　　　　　　　　　　（填“”或“”）为横坐标，作出的图像为如图乙所示的倾斜直线。 （2）该电源的电动势　　　　　　　　　　　，内阻　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）①     ②       【详解】【分析】 (1)小问详解： 根据题图甲可知 整理得 在以为纵坐标、为横坐标的情况下，作出的图像为倾斜直线。 (2)小问详解： [1][2]根据 结合题图乙有、 解得， 四、误差分析与方案改进 16．在测量电源电动势和内阻的实验中，两组同学分别设计了不同的电路来进行实验。 （1）第一组同学设计了如图甲所示的电路，多次测量并记录对应的电压表示数U和电流表示数I，并绘制了如图乙所示的图线。 ①由图乙可得出电源的电动势　　　　　　V，内阻　　　　　　　　。（结果均保留两位小数） ②下图中实线为某同学根据测量数据绘制的图线，虚线为在没有系统误差的情况下，电压表两端电压与通过电源电流的关系图线，能正确反映两者关系的是　　　　　　。 A.          B. C.          D. （2）第二组同学设计了如图丙所示的电路，单刀双掷开关分别接1、2时记录电压表示数U和电流表示数I，并绘制出图丁所示的A、B两条图线（其中开关接1时对应图线A）。分析A、B两条图线可知，此电源的电动势　　　　　　，内阻　　　　　　。（均用图中、、、表示） 【答案】① 1.50    ② 0.83    ③ D    ④     ⑤ 【详解】（1）①[1][2]由闭合电路欧姆定律得 化简可得 由图乙可知，图线与纵轴的交点就是电源的电动势，即 内阻为 ②[3]实验中，由于电压表分流，使得电流表示数小于通过电源的电流，故理想图像应在测量图像的右侧；当外电路短路时，没有电流经过电压表，故理想图像和测量图像的短路电流相同。 故选D。 （2）[4][5]单刀双掷开关S2接1时，电流表相对于电源内接，因电流表的分压作用，会导致 E测=E真，I短测<I短真 单刀双掷开关S2接2时，电流表相对于电源外接，因电压表分流作用，会导致 E测<E真，I短测=I短真 结合所给图像，可知 ， 则内阻 17．（25-26高三上·天津静海区·月考）某同学根据闭合电路的欧姆定律测量电源电动势和内阻。 （1）用图1所示的电路测量电源的电动势和内阻，记录多组电压表和电流表的示数，在坐标纸上标出相应的数据点，作出U—I图线如图2所示。根据图线测得该电源的电动势　　　　　　V，内电阻　　　　　　。（结果均保留2位有效数字） （2）若电源的电动势为E，内阻为r，根据图2和电路关系，仅从系统误差的角度来看，　　　　（均选填“<”“=”或“>”）。 【答案】（1）① 4.4    ② 4.1     （2）=      【详解】(1)小问详解： [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 结合图像纵坐标截距为，有 图像斜率的绝对值为， (2)小问详解： 将图1中电源与电压表等效为一个新电源，则此时的测量值为等效电源的电动势与内阻，设电压表的内阻为，则根据分压原理可知 且 所以 18．（24-25高一下·浙江宁波九校·期末）水果电池的内阻往往高达上千欧姆。如图甲所示，把铜片和铁片相隔约1cm插入一个红美人中，就制成一个水果电池。把水果电池、电阻箱、电压表等按图乙连接起来，用电压表和电阻箱测出多组电压U和电阻R，就可以测量水果电池的电动势和内阻。 （1）每次测量如不及时断开开关，观察电压表示数会明显　　　　　　　　　　（选填“减小”或“增大”）； （2）该方案测得电动势比真实值小，测得内阻比真实值　　　　　　　　　　（选填“偏大”或“偏小”）；小帅认为该方案误差较大，应当改进实验方案，指出需将　　　　　　　　　　（选填该方案中的某器材）换成　　　　　　　　　　（需要的实验器材），重新搭建电路，可以减小系统误差。 【答案】（1）减小     （2）① 偏小    ② 电压表    ③ 电流表      【详解】(1)小问详解： 由于水果电池内阻很大，如不及时断开开关，由于温度升高，电池内阻r增大，电流I减小，路端电压U=IR明显减小，即电压表示数会明显减小。 (2)小问详解： [1]由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，可以将电压表与电池整体看作等效电池，电池内阻的测量值等于电池内阻的真实值与电压表内阻的并联阻值，由于并联总阻值任何一个电阻阻值，因此电池内阻的测量值小于真实值； [2][3]由于电池内阻很大，高达上千欧姆，与电压表内阻相差不多，实验误差较大；电流表内阻很小，为减小实验误差，可以将电压表换成电流表重新搭建电路。 19．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。 【答案】① 6.0    ② 3.0    ③ 小于 【详解】（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律得 变形得 由此可知，乙图的纵截距为电源电动势 斜率的绝对值为电池内阻 （3）[3]由于电压表的分流作用，导致干路电流偏小，根据闭合电路欧姆定律 整理可得 由此可知电源电动势E的测量值小于E的真实值。 20．（24-25高二上·辽宁沈阳·学业水平合格考试）在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，已连接好实验电路． （1）下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据，其中处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是（　　） A. 测出两组I、U的数据，代入方程组和求出E和r B. 多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值 C. 测出多组I、U的数据，画出图像，再根据图像求出E、r D. 多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r （2）如图（2）是根据实验数据作出的图像，由图可知，电源的电动势内阻　　　　　　．（计算结果保留两位有效数字） 【答案】（1）C     （2）1.0      【详解】(1)小问详解： A．根据两组测量数据可以算出一组E，r值，但不能减少偶然误差，故A错误； B．该方法原理可行，但不符合题目中“直观、简便”的要求，故B错误； C．采用图像法处理实验数据，直观、同时减小了偶然误差，故C正确； D．该做法是错误的，不能求出I、U的平均值，然后应用欧姆定律求出电阻阻值，故D错误； 故选C。 (2)小问详解： 根据闭合回路欧姆定律有 可知，图像的斜率等于电源内阻，由图可知，电源的电动势内阻 【B 能力提升题】 21．某物理实验小组设计了一套测量某电源电动势E和内阻r的实验方案，实验电路如图甲所示：实验器材： 待测电源（E约为，约为） 电压表V（量程0~3V，内阻约为） 电流表A（量程，内阻未知） 电阻箱R（） 单刀双掷开关、开关、导线若干 实验步骤： I.测量前将电阻箱阻值调至最大，将接___________，闭合； II.调节电阻箱阻值，记录3组电压表读数、电流表读数，数据如下表： 序号 第一组 第二组 第三组 5.0 8.0 10.0 2.58 2.70 2.77 0.43 0.30 0.25 III.保持电阻箱调节方式不变，将接___________，调节R获得多组U、I数据，并利用本步骤测得的数据绘制U-I图像。 回答以下问题： （1）步骤Ⅰ横线填　　　　　　　　　　　（填“a”或“b”）； （2）步骤Ⅱ横线填　　　　　　　　　　　（填“a”或“b”）； （3）利用表格数据，计算电流表内阻的平均值为　　　　　　　　　　　Ω（结果保留2位有效数字）； （4）若步骤Ⅲ中绘制的U-I图像如图乙所示，则电源的电动势　　　　　　　　　　　V，内阻　　　　　　　　（结果均保留1位小数）。 【答案】（1）     （2）     （3）1.0     （4）① 2.9    ② 0.8      【详解】(1)小问详解： 步骤Ⅰ的目的是测量电流表内阻，需将电阻箱与电流表串联，接，电压表测量与电流表的总电压，利用串联分压原理计算电流表内阻 (2)小问详解： 电流表的内阻已知时，伏安法测电阻用电流表的内接法（相对电源内阻），可以将电流表内阻等效到电源内阻的一部分，故将接a (3)小问详解： 由小问（1）知 故 故 (4)小问详解： 根据闭合电路欧姆定律 整理得 所以图像纵轴截距对应电源电动势， 图像的斜率绝对值对应 由于，所以 22．（2026·教学质量·诊断）某学习小组想较准确地测量电源的电动势和内阻。实验器材有一个量程、内阻为的电流表、多个阻值为的定值电阻、一个定值电阻、一根带金属夹的长导线以及多根导线。忽略导线和金属夹的电阻。 （1）将电流表的量程扩大为原来的2倍，需并联一个定值电阻，其阻值应为________； A.  B.  C.  （2）图甲为金属夹正准备夹住接线柱时的实验电路，请指出图中至少一个在器材操作上存在的不妥之处　　　　　　　　； （3）纠正所有错误后再进行实验： ①依次变化金属夹与接线柱的不同位置来改变定值电阻接入电路中的个数，读出对应电流表表盘的示数； ②在某次实验时，电流表的读数如图乙所示，此时通过电源的电流为　　　　　　　　； ③图丙是横坐标为接入电路的个数，纵坐标为的图像，根据实验数据描点，然后用一条直线拟合数据，再延长直线与轴交点的值为，与轴交点的值为，则可得到电源电动势　　　　　　　　，内阻　　　　　　　　（选用、、、表示）。 【答案】（1）B     （2）在开始实验前开关未断开、或电流表的负极与电源的正极相连。     （3）① 0.72    ②     ③       【详解】(1)小问详解： 电流表扩程为原来的2倍，则量程为 定值电阻与电流表并联，电压相等，则有 解得 故选B。 (2)小问详解： 略。 (3)小问详解： [1]由图乙可知，电流表的示数为0.36A；由于电流表的量程扩大为2倍，故通过电源的电流为0.72A； [2][3]由题知，电流表的示数为，因由于电流表的量程扩大为2倍，则干路中的总电流为，根据图甲和闭合电路欧姆定律有 变形得 可知图像的斜率为 纵截距为 联立解得， 23．某物理实验小组要测量一个手机锂电池的电动势和内电阻。已了解到该款锂电池在充电量为100%时的电动势为4V左右，于是利用一个电阻箱R和一个的定值电阻以及一个电压表设计了如图甲所示的实验电路图。 （1）通过调节电阻箱R的阻值，可以读出电压表示数以及电阻箱接入电路的阻值，重复操作可以得到多组电压表的示数U以及对应电阻箱的阻值R，以为纵轴，为横轴，作出的关系图线为一直线，如图丙所示。由图线可求得该手机锂电池的电动势　　　　　　V，内阻　　　　　　Ω。（本小题每空均保留两位有效数字） （2）实验操作结束后，该实验小组考虑到电压表的内阻对电路的影响，进行了误差分析：该电池电动势的测量值与真实值相比　　　　　　，内阻的测量值与真实值相比　　　　　　。（本小题填“偏大”或“偏小”或“相等”） 【答案】（1）① 3.7    ② 0.22     （2）① 偏小    ② 偏小      【详解】(1)小问详解： [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 解得 根据图像的斜率与截距解得， 解得， (2)小问详解： [1][2]由于电压表的分流作用，流过电源的电流大于电流表示数，当外电路短路时电流的测量值与真实值相等，导致电动势的测量值小于真实值，内阻的测量值小于真实值。 24．某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）按照图甲连接实物图，如图乙所示，闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为　　　　　　　　　　　 （填“a”“b”或“c”）。 （2）根据实验数据作出的U-I图像如图丙所示，则该电池的电动势E=　　　　　　　　　　　V，内阻r=　　　　　　　　Ω（结果均保留2位有效数字）。 【答案】（1）c     （2）① 1.5    ② 1.0      【详解】(1)小问详解： 根据电路图可知实物图中导线c连接错误，应将c导线的两端分别连接电压表的“+”接线柱和开关S的右端接线柱。 (2)小问详解： [1][2]根据可知图线与纵轴交点为电动势，斜率的绝对值为内阻，则可知， 25．（25-26高二上·广西示范性·调研测试）（多选）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，甲图和乙图为同学设计出的两种实验电路图，丙图为由实验数据作出的U－I图像，下面分析正确的是（　　） A. 用甲图做实验，的测量值比真实值小，的测量值比真实值小 B. 用乙图做实验，的测量值比真实值小，的测量值比真实值小 C. 为了减小实验系统误差，实验必须选择用甲图 D. 由丙图可得干电池的电动势为1.5V，内阻为 【答案】BD 【详解】A．用甲图做实验，把电源和电流表看成等效电源，如图所示，当外电路断开时，开路电压等于电源电动势，等效电源的内阻等于电源内阻和电流表内阻之和，故的测量值等于真实值，的测量值比真实值大，A错误； B．用乙图做实验，把电源和电压表看成等效电源，如图所示，当外电路断开时，开路电压小于电源电动势，等效电源的内阻等于电源内阻和电压表内阻并联值，故的测量值比真实值小，的测量值比真实值小，B正确； C．甲图中电流表内阻占电源内阻测量值的比例太大，导致电源内阻测量值和真实值差太多，故一般选用乙图。如果已知电流表内阻，可以采用甲图，C错误； D．由得，从丙图可知，，D正确。 故选BD。 【C 拓展培优题】 26．（2024·北京·高考真题）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 1.0    ② 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 ， 27．（2026·广西·高考真题）某同学按图甲电路测量干电池的电动势和内阻，所用器材有电压表（量程，可视为理想电压表）、定值电阻、开关，和、干电池、导线若干。 （1）断开，再闭合，电压表读数为1.44V，则干电池电源电动势的测量值　　　　　　　　　　； （2）保持闭合，再闭合，电压表示数，如图乙，则=　　　　　　　　　　，干电池内阻的测量值　　　　　　　　　　。 【答案】（1）1.44     （2）① 1.20    ②       【详解】(1)小问详解： 只闭合S1，理想电压表所在支路相当于断路，电压表示数为电源电动势，则电源电动势 (2)小问详解： [1][2]由题图乙可知，电压表的分度值为0.1V，电压表读数为1.20V。 S1、S2均闭合时，由闭合电路欧姆定律得 代入数据解得 28．（2024·甘肃·高考真题）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 1.0    ②     ③ 1.40    ④ 1.0     （2）D      【详解】(1)小问详解： [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)小问详解： 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。 29．（2021·全国乙·高考真题）一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约）和内阻r（小于）。图中电压表量程为，内阻：定值电阻；电阻箱R，最大阻值为；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：     （1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选　　　　　　　　　　　（填“5.0”或“15.0”）； （2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U； （3）根据图（a）所示电路，用R、、、E和r表示，得　　　　　　　　　　　； （4）利用测量数据，做图线，如图（b）所示：     （5）通过图（b）可得　　　　　　　　　　　V（保留2位小数），　　　　　　　　　　　（保留1位小数）； （6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为，由此产生的误差为　　　　　　　　　　　%。 【答案】① 15.0    ②     ③ 1.58    ④ 2.0    ⑤ 5 【详解】（1）[1]为了避免电压表被烧坏，接通电路时电压表两端的电压不能比电表满偏电压大，则由并联电路分压可得 代入数据解得 因此选。 （3）[2]由闭合回路的欧姆定律可得 化简可得 （5）[3][4]由上面公式可得 由图象计算可得 代入可得 将代入解析式可得 解得 （6）[5]如果电压表为理想电压表，则可有 则此时 因此误差为 30．（2024·辽宁·高考真题）某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 （1）实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的　　　　　。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ； ④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。 （2）由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势　　　　　。 （3）由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻　　　　（用和表示）。 【答案】（1）A     （2）     （3）      【详解】为了保护电路，闭合开关前，金属夹置于电阻丝的最大阻值处，由图可知，应该置于端。 对于电路图（a），根据闭合电路欧姆定律有 设金属丝的电阻率为，横截面积为，结合欧姆定律和电阻定律 联立可得 整理可得 对于电路图（b），根据闭合电路欧姆定律有 结合欧姆定律和电阻定律 联立后整理 可知图线的纵轴截距 解得 由题意可知 又 联立解得 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.3 实验：电池电动势和内阻的测量（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、实验原理与电路设计 二、实验操作与数据测量 三、U-I 图像的数据处理 四、误差分析与方案改进 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、实验原理与电路设计 1．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　　　　　　。 2．给你一个电压表、一个电阻箱、一个开关及导线若干，如何根据闭合电路欧姆定律测出一节旧干电池的电动势和内电阻？ （1）画出电路图。 （2）写出测量原理。 3．（2026·重庆九龙坡区·一模）用下列器材测量一节干电池的电动势和内电阻。 待测干电池（电动势约为，内阻小于） 电流表G（满偏电流，内阻为）电流表A（量程0~0.6A，内阻约为0.5Ω） 滑动变阻器滑动变阻器 定值电阻开关S、导线若干 （1）为方便、准确地进行测量，应选用滑动变阻器　　　　　　　　　　　（选填或）； （2）图甲虚线方框内已画出所设计的部分实验电路原理图，请将该图补充完整； （3）某同学根据所设计的实验，测出了9组（电流表G的示数）和（电流表A的示数），并在图乙的坐标纸上描出了对应的9个点，请你在该坐标纸上作出和的关系图线； （4）由图线可得电动势为　　　　　　　　　　　，内电阻为　　　　　　　　　　　。（答案均保留2位小数） 4．某同学把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，就制成了一个水果电池。为了测量其电动势和内阻，他用到的实验器材有电阻箱（最大阻值为）、数字万用表电压挡（内阻远大于普通电压表）、开关、导线若干。实验步骤如下： ①将该水果电池与其余实验器材按如图甲所示的电路连接； ②调节电阻箱阻值，闭合开关，待数字万用表示数稳定后，记录电阻箱的阻值和数字万用表的示数后立即断开开关； ③每次将电阻箱的阻值增大，重复实验，计算出相应的和，数据记录如表所示： R/Ω U/V 2000 0.206 0.500 4.854 3000 0.275 0.333 3.636 4000 0.335 0.250 2.985 5000 0.380 0.200 2.632 6000 0.425 0.167 2.353 ④根据表中数据，绘制出关系图线如图甲中的直线所示。 请回答下列问题： （1）根据闭合电路欧姆定律，可以得到与的关系表达式为　　　　　（用、和表示）； （2）根据由实验数据绘制的图线可得该水果电池的电动势为　　　　　V，内阻为　　　　　　　　（结果均保留两位有效数字）； （3）若用普通的电压表代替数字万用表进行实验，得到的图线可能是图乙中的直线　　　　　　　　（填“a”“b”“c”或“”）。 5．（25-26高二上·江西南昌县·月考）要测量两节新干电池的电动势和内阻，某实验小组根据实验室提供的器材连接成了如图所示的实验电路，其中定值电阻，两个电压表的内阻都很大。 （1）实验器材中两个电压表的量程不同，其中一个量程为3V，另一个电压表的量程稍小，则量程为3V的电压表是　　　　　　　　　　　（填“”或“”），闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片移到最　　　　　　　　　　　（填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片，测出多组电压表和电压表的示数、，在坐标系中描点作图像，测得图像的斜率为0.56，图像与纵轴的截距为1.26V，则电池组的电动势E为　　　　　　　　　　　V，电池组的内阻r为　　　　　　　　　　　Ω。（结果均保留三位有效数字） （3）由于电压表的分流，使测得的电池组的电动势比真实值　　　　　　　　　　　（填“大”或“小”）。 二、实验操作与数据测量 6．某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实物电路图如图所示，闭合电键前应将滑动变阻器的滑片P移至　　　处（填“a”或“b”）。 7．某同学利用图1所示电路，来测量某直流电源的电动势和内阻。 （1）请用笔画线代替导线，将图2中的实物图连接起来　　　　　　。 （2）若某次实验时，电流表所选量程为0~0.6A，其示数如图3所示，则此时电流大小为　　　　　　A。 （3）改变电阻箱接入电路的阻值R，多次实验，测出相应的电流I，作出图像如图4所示。则该直流电源的电动势　　　　　　，内阻　　　　　　。（均用a、b、c表示） 8．（25-26高三·河东区·质量检测）某科技小组利用铜片、锌片和橙子制作了橙子电池，该电池的内阻约为。 （1）该科技小组，用多用电表直流电压2.5V挡测量该电池的电动势，如图所示，该电池的电动势为　　　　　　　　V。 （2）为更精确地测量该电池的电动势和内阻，利用以下仪器，设计实验电路，进行实验。 A．电流表（量程，内阻为） B．电流表（量程，内阻为） C．滑动变阻器R（阻值范围） D．定值电阻为 E．定值电阻为 Ⅰ．该电路中，定值电阻应选择　　　　　　　　（填“”或“”）； Ⅱ．该小组以电流表的示数为纵坐标，以电流表的示数为横坐标，描绘了图像，如图所示；则该电源的电动势为　　　　　　　　V； Ⅲ．在不考虑偶然误差的情况下，该实验电源电动势的测量值　　　　　　　　　　（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。 9．（25-26高二下·浙江北斗星盟·阶段检测）用图1所示电路测量某水果电池的电动势和内阻，R为电阻箱，电流表内阻RA=200Ω。闭合开关S，多次调节电阻箱的阻值R，记录电流表的读数I，绘出图像如图2所示。 （1）某次实验电流表示数如图3，读数为　　　　　　µA。 （2）该电池的电动势E=　　　　　　V，内阻r=　　　　　　kΩ。（结果保留两位有效数字） （3）另一位同学根据实验数据作出图像，该图像斜率为k，纵轴截距为b，则电池电动势E=　　　　　　，电源内阻r=　　　　　　。（用字母k、b、RA表示） 10．（2026·辽宁抚顺·模拟）某课外研究小组用图甲所示的电路测定电源的电动势与内阻。电流表的量程符合实验要求，其内阻很小。 （1）定值电阻的作用是　　　　　　。 （2）闭合开关S，读出电阻箱的示数及相应的电流表示数，调节电阻箱，得到多组值与相应的值，作出图像如图乙所示。若不考虑电流表内阻，定值电阻，定值电阻，则该电源的电动势　　　　　　V、内阻　　　　　　Ω（结果均保留2位有效数字）。 （3）若去掉，其余电路不变，还　　　　　　（填“能”“不能”）测出电源的电动势和内阻？ 三、U-I 图像的数据处理 11．（25-26高二上·广西玉林·期中）（多选）在测电源的电动势和内阻实验中，根据某次实验记录数据画出U-I图像，下列关于这个图像的说法中正确的是（　　） A. 纵轴截距表示待测电源的电动势，即E=3V B. 横轴截距表示短路电流，即I短=0.6A C. 根据，计算出待测电源内阻为5Ω D. 该实验中电源的内阻为1Ω 12．如图所示，是根据某同学做“用伏安法测定电池的电动势和内电阻”的实验记录，画出的U-I图像，则待测电源电动势E=　　　　　　　　　　　V，内电阻r=　　　　　　　　　　　欧。 13．（24-25高二上·湖南郴州·期末）如图所示是利用伏安法分别测量两节不同干电池的电动势E和内阻r时作出的图像，由此可知　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　（两空均选填“﹥”或“﹤”）。 14．某同学在实验室利用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻。根据实验数据绘出的图像与如乙图所示的图线类似，其中为电阻箱读数，为电压表读数。请根据已学习的电学知识分析出正确的选项（　　） A. 电源的电动势大小为、内阻大小为 B. 电源的电动势大小为、内阻大小为 C. 电源的电动势大小为、内阻大小为 D. 电源的电动势大小为、内阻大小为 15．小王用如图甲所示的电路测量一电源的电动势和内阻。小王改变电阻箱的电阻，记录电压表相应的示数。 （1）小王以为纵坐标，以　　　　　　　　　　　（填“”或“”）为横坐标，作出的图像为如图乙所示的倾斜直线。 （2）该电源的电动势　　　　　　　　　　　，内阻　　　　　　　　　　　。 四、误差分析与方案改进 16．在测量电源电动势和内阻的实验中，两组同学分别设计了不同的电路来进行实验。 （1）第一组同学设计了如图甲所示的电路，多次测量并记录对应的电压表示数U和电流表示数I，并绘制了如图乙所示的图线。 ①由图乙可得出电源的电动势　　　　　　V，内阻　　　　　　　　。（结果均保留两位小数） ②下图中实线为某同学根据测量数据绘制的图线，虚线为在没有系统误差的情况下，电压表两端电压与通过电源电流的关系图线，能正确反映两者关系的是　　　　　　。 A.          B. C.          D. （2）第二组同学设计了如图丙所示的电路，单刀双掷开关分别接1、2时记录电压表示数U和电流表示数I，并绘制出图丁所示的A、B两条图线（其中开关接1时对应图线A）。分析A、B两条图线可知，此电源的电动势　　　　　　，内阻　　　　　　。（均用图中、、、表示） 17．（25-26高三上·天津静海区·月考）某同学根据闭合电路的欧姆定律测量电源电动势和内阻。 （1）用图1所示的电路测量电源的电动势和内阻，记录多组电压表和电流表的示数，在坐标纸上标出相应的数据点，作出U—I图线如图2所示。根据图线测得该电源的电动势　　　　　　V，内电阻　　　　　　。（结果均保留2位有效数字） （2）若电源的电动势为E，内阻为r，根据图2和电路关系，仅从系统误差的角度来看，　　　　（均选填“<”“=”或“>”）。 18．（24-25高一下·浙江宁波九校·期末）水果电池的内阻往往高达上千欧姆。如图甲所示，把铜片和铁片相隔约1cm插入一个红美人中，就制成一个水果电池。把水果电池、电阻箱、电压表等按图乙连接起来，用电压表和电阻箱测出多组电压U和电阻R，就可以测量水果电池的电动势和内阻。 （1）每次测量如不及时断开开关，观察电压表示数会明显　　　　　　　　　　（选填“减小”或“增大”）； （2）该方案测得电动势比真实值小，测得内阻比真实值　　　　　　　　　　（选填“偏大”或“偏小”）；小帅认为该方案误差较大，应当改进实验方案，指出需将　　　　　　　　　　（选填该方案中的某器材）换成　　　　　　　　　　（需要的实验器材），重新搭建电路，可以减小系统误差。 19．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。 20．（24-25高二上·辽宁沈阳·学业水平合格考试）在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，已连接好实验电路． （1）下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据，其中处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是（　　） A. 测出两组I、U的数据，代入方程组和求出E和r B. 多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值 C. 测出多组I、U的数据，画出图像，再根据图像求出E、r D. 多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r （2）如图（2）是根据实验数据作出的图像，由图可知，电源的电动势内阻　　　　　　．（计算结果保留两位有效数字） 【B 能力提升题】 21．某物理实验小组设计了一套测量某电源电动势E和内阻r的实验方案，实验电路如图甲所示：实验器材： 待测电源（E约为，约为） 电压表V（量程0~3V，内阻约为） 电流表A（量程，内阻未知） 电阻箱R（） 单刀双掷开关、开关、导线若干 实验步骤： I.测量前将电阻箱阻值调至最大，将接___________，闭合； II.调节电阻箱阻值，记录3组电压表读数、电流表读数，数据如下表： 序号 第一组 第二组 第三组 5.0 8.0 10.0 2.58 2.70 2.77 0.43 0.30 0.25 III.保持电阻箱调节方式不变，将接___________，调节R获得多组U、I数据，并利用本步骤测得的数据绘制U-I图像。 回答以下问题： （1）步骤Ⅰ横线填　　　　　　　　　　　（填“a”或“b”）； （2）步骤Ⅱ横线填　　　　　　　　　　　（填“a”或“b”）； （3）利用表格数据，计算电流表内阻的平均值为　　　　　　　　　　　Ω（结果保留2位有效数字）； （4）若步骤Ⅲ中绘制的U-I图像如图乙所示，则电源的电动势　　　　　　　　　　　V，内阻　　　　　　　　（结果均保留1位小数）。 22．（2026·教学质量·诊断）某学习小组想较准确地测量电源的电动势和内阻。实验器材有一个量程、内阻为的电流表、多个阻值为的定值电阻、一个定值电阻、一根带金属夹的长导线以及多根导线。忽略导线和金属夹的电阻。 （1）将电流表的量程扩大为原来的2倍，需并联一个定值电阻，其阻值应为________； A.  B.  C.  （2）图甲为金属夹正准备夹住接线柱时的实验电路，请指出图中至少一个在器材操作上存在的不妥之处　　　　　　　　； （3）纠正所有错误后再进行实验： ①依次变化金属夹与接线柱的不同位置来改变定值电阻接入电路中的个数，读出对应电流表表盘的示数； ②在某次实验时，电流表的读数如图乙所示，此时通过电源的电流为　　　　　　　　； ③图丙是横坐标为接入电路的个数，纵坐标为的图像，根据实验数据描点，然后用一条直线拟合数据，再延长直线与轴交点的值为，与轴交点的值为，则可得到电源电动势　　　　　　　　，内阻　　　　　　　　（选用、、、表示）。 23．某物理实验小组要测量一个手机锂电池的电动势和内电阻。已了解到该款锂电池在充电量为100%时的电动势为4V左右，于是利用一个电阻箱R和一个的定值电阻以及一个电压表设计了如图甲所示的实验电路图。 （1）通过调节电阻箱R的阻值，可以读出电压表示数以及电阻箱接入电路的阻值，重复操作可以得到多组电压表的示数U以及对应电阻箱的阻值R，以为纵轴，为横轴，作出的关系图线为一直线，如图丙所示。由图线可求得该手机锂电池的电动势　　　　　　V，内阻　　　　　　Ω。（本小题每空均保留两位有效数字） （2）实验操作结束后，该实验小组考虑到电压表的内阻对电路的影响，进行了误差分析：该电池电动势的测量值与真实值相比　　　　　　，内阻的测量值与真实值相比　　　　　　。（本小题填“偏大”或“偏小”或“相等”） 24．某同学采用图甲所示的电路图测量一节干电池的电动势和内阻。 （1）按照图甲连接实物图，如图乙所示，闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为　　　　　　　　　　　 （填“a”“b”或“c”）。 （2）根据实验数据作出的U-I图像如图丙所示，则该电池的电动势E=　　　　　　　　　　　V，内阻r=　　　　　　　　Ω（结果均保留2位有效数字）。 25．（25-26高二上·广西示范性·调研测试）（多选）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，甲图和乙图为同学设计出的两种实验电路图，丙图为由实验数据作出的U－I图像，下面分析正确的是（　　） A. 用甲图做实验，的测量值比真实值小，的测量值比真实值小 B. 用乙图做实验，的测量值比真实值小，的测量值比真实值小 C. 为了减小实验系统误差，实验必须选择用甲图 D. 由丙图可得干电池的电动势为1.5V，内阻为 【C 拓展培优题】 26．（2024·北京·高考真题）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） 27．（2026·广西·高考真题）某同学按图甲电路测量干电池的电动势和内阻，所用器材有电压表（量程，可视为理想电压表）、定值电阻、开关，和、干电池、导线若干。 （1）断开，再闭合，电压表读数为1.44V，则干电池电源电动势的测量值　　　　　　　　　　； （2）保持闭合，再闭合，电压表示数，如图乙，则=　　　　　　　　　　，干电池内阻的测量值　　　　　　　　　　。 28．（2024·甘肃·高考真题）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 29．（2021·全国乙·高考真题）一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约）和内阻r（小于）。图中电压表量程为，内阻：定值电阻；电阻箱R，最大阻值为；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：     （1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选　　　　　　　　　　　（填“5.0”或“15.0”）； （2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U； （3）根据图（a）所示电路，用R、、、E和r表示，得　　　　　　　　　　　； （4）利用测量数据，做图线，如图（b）所示：     （5）通过图（b）可得　　　　　　　　　　　V（保留2位小数），　　　　　　　　　　　（保留1位小数）； （6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为，由此产生的误差为　　　　　　　　　　　%。 30．（2024·辽宁·高考真题）某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图所示的实验电路原理图。 （1）实验步骤如下： ①将电阻丝拉直固定，按照图（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的　　　　　。（填“A”或“B”）端； ②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L； ③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ； ④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。 （2）由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势　　　　　。 （3）由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻　　　　（用和表示）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $