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电学实验：测电源电动势和内阻
1
【场景引入】
里
U
U
E狼
1
这节课复习闭合电路的欧姆定律学习电源的电动势和内阻及实验测量。
回想初中学过的电源只有电压，没有电阻的。我们把电源接到一完整的闭合电路中，在电源两端
并联电压表，测出的电压真的就是电源的电压吗？任何电压的内部真的一点电阻都没有吗？假设
是有微小内阻的，那么对电路中的电流、电压产生什么影响呢？
设置疑问请同学们思考。
教法备注
【试题来源】原创
【难度】
【知识点】
【场景】非题目
【授课时长】5min
【教学建议】
此为场景导入，引导学认识电源。
第1页（共36页）
0
第一步：先引导学生认识电源的电动势和内阻：
第二步：让学生思考内阻对电路中电流和电压的影响；
第三步：引导学生回顾欧姆定律，引入高中阶段所学的闭合电路的欧姆定律？
答案
无
解析
无
【知识梳理1】
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闭合电路欧姆定律
1.闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流1，跟电源电动势成正比，跟电路总电阻
成反比。
2)表达式：1=
E
，此式只适用于纯电阻电路。
R+r
(3)常用变形式：U=E-r,其中U是路端电压，此式适用于一切
电路。
电源的外特性曲线
第2页（共36页）
0
2.电源的外特性曲线：U-1图像
(1)某一电源的电动势和内阻是确定的，由U=E-r可知，U
随1的变化情况如图所示。
◆UU
(2)横轴的截距表示短路电流，纵轴的截距表示电源电动势。
(③)直线斜率的绝对值表示电源内阻。
【讲练课堂1】
教法备注
【场景】非题目
【授课时长】10min
【教学建议】
第一步：首先学习闭合电路欧姆定律的内容
第二步：根据闭合电路欧姆定律的内容推倒其变形式
第三步：根据变形式，该式可理解为为自变量，U为因变量的一次函数，其图像呈直线，引
导学生学习其截距，斜率的意义
答案
无
解析
无
3
如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，于
是溶液里就有电流通过.若在时间内，通过溶液内截面S的正离子数为1，通过的负离子数为2
,设基本电荷为e,则以下说法中正确的是()
第3页（共36页）
0
+？A
B
A.正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成的电流方向从B→A
B.溶液内由于正负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零
C.溶液内的电流方向从A→B,电流I=1
D.溶液内的电流方向从A→B,电流I=1+2e
t
教法备注
【场景】例题
【授课时长】3min
【教学建议】
第一步：根据电流的定义式会微观电流表达式的推导；
第二步：正电荷运动的方向（负电荷运动的反方向）即为电流的方向，总电量加和：
答案
◇
解析
A.电荷的定向移动形成电流，负电荷定向移动的反方向是电流方向，由图示可以知道，溶液
中的负离子从B向A运动，因此电流方向A+B,故A错误；
B.溶液中正离子由A向B移动，负离子由B向A移动，负电荷由B向A的移动相当于正电荷由
A向B移动，带电离子在溶液中定向移动形成电流，电流不为零，故B错误：
CD.溶液中的正离子从4向B运动，因此电流方向是A→B,电流I=g=e+e,故D
t
正确，C错误
故选D.
4
一个电动势为内阻为的电源，接有阻值是的外电路，用U表示路端电压，U,表示内电压，用
表示通过电源的电流强度，下列关系式中错误的是()
第4页（共36页）0
电学实验：测电源电动势和内阻
【场景引入】
里
U
E套
1别
这节课复习闭合电路的欧姆定律学习电源的电动势和内阻及实验测量。
回想初中学过的电源只有电压，没有电阻的。我们把电源接到一完整的闭合电路中，在电源两端
并联电压表，测出的电压真的就是电源的电压吗？任何电压的内部真的一点电阻都没有吗？假设
是有微小内阻的，那么对电路中的电流、电压产生什么影响呢？
设置疑问请同学们思考。
2
【知识梳理1】
第1页（共18页）
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闭合电路欧姆定律
1.
闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流I,跟电源电动势成正比，跟电路总电阻
成反比。
2)表达式：1=
E
，此式只适用于纯电阻电路。
R+r
(3)常用变形式：U=E-,其中U是路端电压，此式适用于一切：
电路。
电源的外特性曲线
2.电源的外特性曲线：U-1图象
(1)某一电源的电动势和内阻是确定的，由U=E-r可知，U
随1的变化情况如图所示。
(2)横轴的截距表示短路电流，纵轴的截距表示电源电动势。
(③)直线斜率的绝对值表示电源内阻。
【讲练课堂1】
第2页（共18页）
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3
如图所示，在1价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A和B作为电极，将它们接在直流电源上，于
是溶液里就有电流通过.若在t时间内，通过溶液内截面S的正离子数为1，通过的负离子数为2
,设基本电荷为e,则以下说法中正确的是()
+A
B
A.正离子定向移动形成的电流方向从A→B,负离子定向移动形成的电流方向从B→A
B.溶液内由于正负离子移动方向相反，溶液中的电流抵消，电流等于零
C.溶液内的电流方向从A→B,电流I=19
D.溶液内的电流方向从A→B,电流I=1+2e
t
4
一个电动势为内阻为的电源，接有阻值是的外电路，用U表示路端电压，U表示内电压，用
表示通过电源的电流强度，下列关系式中错误的是()
A.E=UR+U,
B.E=UR+Ir
C.E=UR+U+Ir
D.E=I(R+r)
5
如图的电路，电源电动势恒定.当电源内阻忽略不计时，$断开，电流表A1、A2的示数之比1：3
,电路消耗的总功率为5.4W;S闭合，电路消耗的总功率为6.6W,则$闭合时，A1和A2的示数之
比为一·当电源内阻r=,则$闭合时电路的外功率将
S断开时电路的外功率
(填“大于”.“可能等于”或“小于”)·
6
第3页（共18页）
0
如图所示电路，电源内阻r=1n,1=22,2=5D,灯工标有“3V1.5W"字样，滑动变阻器最大
值为，当滑片P滑到最右端A时，电流表读数为1A,不计灯丝电阻变化，此时灯工恰好正常发
光，试求：
B
R
(1)电源电动势E
(2)当滑片P滑到最左端B时，电流表读数.
(3)当滑片P位于滑动变阻器的中点时，滑动变阻器上消耗的功率.
7
【知识梳理2】
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测电源电动势和内阻
1.对于一个给定的电池，E和？是确定的。如图，通过改变负载R的
阻值，我们可以测出多组I和U,将其中的两组(，)、(4，U)
代入E=U+”,即可得出电源的电动势和内阻。
:
第4页（共18页）中小学教育资源及组卷应用平台
实验：测量电源电动势和内阻
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
一、单选题
1．用如图所示电路可以测量干电池的电动势和内阻，图中R为电阻箱．下列关于该实验的说法中正确的是（ ）
A．为了测量电动势和内阻，至少需要测量6组数据
B．用图象处理数据时，为了得到线性图象，可以作U与R的图象
C．用图象处理数据时，为了得到线性图象，可以作1/U与R的图象
D．因电压表内阻产生的误差属于系统误差
2．如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测电源电动势和内电阻，由于未考虑电流表的内阻，其测量值E和r与真实值和相比较，正确的是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
二、实验题
3．现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电流表A，内阻为；电压表V；阻值未知的定值电阻、、、、；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干。某同学设计的测量电路如图甲所示。
(1)按图甲在实物图乙中画出连线______，并标出导线1和其P端。
(2)测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使、、、、依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I。数据如下表所示。根据表中数据，在图丙中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出图线______。
193 153 111 69 30
2.51 2.59 2.68 2.76 2.84
(3)根据图线求出电源的电动势______V，内阻______。（保留两位有效数字）
4．用图1所示的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的电动势E约为2V，内阻r比较小，为了实验的方便，电路中串联了一个定值电阻R0.
(1)现有蓄电池、电流表（量程0~0.6A）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关、导线若干，以及下面的器材：
A．电压表（0~3V）
B．电压表（0~15V）
C．定值电阻（2Ω）
D．定值电阻（10Ω）
实验中电压表应选用_______， R0应选用________（均选填相应器材前的字母）．
(2)图2是实验器材实物图，已连接了部分导线，请根据图1，补充完成实物间的连线_______．
(3)某位同学根据实验记录的数据做出如图3所示的U-I图线，可得出蓄电池的电动势E=____V，电源内电阻r =_______Ω．（结果均保留两位有效数字）
(4)采用图1电路测量电源电动势和内阻，产生系统误差的主要原因是_______
A．电流表的分压作用 B．电流表的分流作用
C．电压表的分流作用 D．电压表的分压作用
5．同学们用如图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r。实验室提供的器材如下：电压表、电阻箱（阻值范围）、开关、导线若干。
(1)请根据图所示的电路图，在图中画出连线______，把器材连接起来。
(2)某同学开始做实验，先把电阻箱阻值调到最大，再接通开关，然后改变电阻箱阻值，电压表示数随之发生变化，读取R和对应的U值，并将相应的数据转化为坐标点描绘在图中，请在图中画出图线______。
(3)根据实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值______V，内阻测量值r=______。（保留2位有效数字）
(4)实验中另一同学提出测两组R、U的数据，然后利用闭合电路欧姆定律解方程组求电动势和内阻。该同学没有采用该方法的原因是______。
(5)该实验测得电源的电动势和内阻都存在误差，造成该误差的主要原因是______。
6．某同学用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的电动势约为3V，内阻很小．
A．量程是0．6A，内阻约为0．5Ω的电流表；
B．量程是3V，内阻是6kΩ的电压表；
C．量程是l5V，内阻是30kΩ的电压表；
D．阻值为0～1k,额定电流为0．5A的滑动变阻器；
E．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；
F．定值电阻4Ω，额定功率4w；
G．电键S一个，导线若干．
（1）为了减小实验误差，电压表应选择______（填器材代号），电路图1中的导线应连接到______（填“①”或“②”），改变滑动变阻器阻值时，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择_____（填器材代号）．
（2）用上问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U一I图线如图2中图线（a）所示，另有一电阻的U一I图线如图2中图线（b）所示．若把该电阻单独与这节蓄电池连接成闭合回路，则电池两端的电压为______V．（结果保留三位有效数字）
7．小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R0，根据如图所示电路图进行实验时，
（1）电流表量程应选择___________（填“0.6A”或“3A”），保护电阻应选用_______（填“A”或“B”）;
A、定值电阻（阻值10.0Ω，额定功率10w）
B、定值电阻（阻值2.0Ω，额定功率5w）
（2）在一次测量中电压表的指针位置如图2所示，则此时电压为________V
（3）根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示，则干电池的电动势E=______V，内阻r=_____Ω（小数点后保留两位）
8．用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如图所示，一位同学测得的6组数据如下表中所示．
组别 I/A U/V
1 0．12 1．37
2 0．20 1．32
3 0．31 1．24
4 0．32 1．18
5 0．50 1．10
6 0．57 1．05
（1）试根据这些数据在图中作出U -I图线( )
（2）根据图线得出电池的电动势E＝________V，根据图线得出的电池内阻r＝________Ω
（3）若不作出图线，只选用其中两组U和I的数据，可利用公式E＝U1＋I1r1和E＝U2＋I2r2算出，这样做可能得出误差很大的结果，选用第________组和第________组数据，求得的E和r误差最大
9．利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图如图；图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R1和A1内阻之和为10000Ω（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多），A2为理想电流表。
①在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至___（填“a端”、“中央”或“b端”）。
②闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2．多次改变滑动端c的位置，得到的数据为
I1（mA） 0．120 0．125 0．130 0．135 0．140 0．145
I2（mA） 480 400 320 232 140 68
在图2所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1-I2曲线( )；
③利用所得曲线求得电源的电动势E=___V，内阻r=____Ω．（保留2位有效数字）
④该电路中电源输出的短路电流Im= _____A
10．某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻．现备有下列器材：
A．待测的干电池一节
B．电流表A(量程0 0.6A，内阻RA=1.0Ω)
C．电压表V(量程0 3V，内阻Rv约lkΩ)
D．滑动变阻器R(0 20Ω，l.0A)
E. 开关和若干导线
（1）该同学考虑到电流表内阻已知，为了减小实验误差选择______图(选填“甲”或“乙”)作为实验电路．
（2）右图是该同学根据合理电路所绘出的U-I图象(U、I分别为电压表V和电流表A的示数)．根据该图象可得被测电池的电动势E=______V，内阻r=______Ω．（保留一位小数）
11．如图甲所示，某同学设计了一个“只用一个理想电压表测电源的电动势和内阻”的实验方案，同时可以测量一个未知电阻的阻值，电路中R为电阻箱（0~9.9Ω）.实验操作步骤如下：
(1)现将电阻箱调到阻值较大位置，保持开关断开、闭合，逐次改变电阻箱的阻值，得到多组合适的R、U值；依据R、U值作出如图乙所示的图线；断开、闭合，读出电压表示数为1.5V.则根据图乙可求得电源的电动势为___________V，电源的内阻为___________Ω，未知电阻的阻值为______Ω（结果均保留一位小数）.
(2)如果考虑电压表阻值的影响，则电动势的测量值_________真实值，内阻的测量值_________真实值.（均填“大于”“小于”或“等于”）
12．如图中电路所示，用电流表和电压表测量一节干电池的电动势E（约1.5V）和内电阻r．
①考虑到电压表和电流表内阻对电路的影响，本实验系统误差产生的主要原因是_________（选填“电流表分压”或“电压表分流”）
②现有待测电池、开关、滑动变阻器（0~20Ω）和导线若干，还有下列器材
A．电流表：量程0~0.6A B．电流表：量程0~3A
C．电压表：量程0~3V D．电压表：量程0~15V
为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_______，电压表应选用_______．（选填相应器材前的字母）
13．实验小组要测定一个电源的电动势E和内阻r，已知电源的电动势约为5.0V、内阻约为几欧姆，可用的实验器材有：待测电源；电压表V1(量程0～6V)；电压表V2(量程0～3V)；定值电阻R1(阻值5.0Ω)；滑动变阻器R2(阻值0～15.0Ω)；开关S一个，导线若干．
（1）实验小组的某同学利用以上器材，设计了如图甲所示的电路，M、N是电压表，则电压表M应是________(选填“V1”或“V2”)，P、Q分别是定值电阻R1或滑动变阻器R2，则P应是________(选填“R1”或“R2”)．
（2）按照电路将器材连接好，先将滑动变阻器调节到最大值，闭合开关S，然后调节滑动变阻器的阻值，依次记录M、N的示数UM、UN.根据UM、UN数据作出UM--UN的关系图象,如图乙所示，由图象得到电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(均保留两位有效数字)
14．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差：
(1)如图所示，应该选择的实验电路图是_____（选填“a”或“b”）。
(2)现有电流表（0~0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表（0~15V） B．电压表（0~3V）
C．滑动变阻器（0~30Ω） D．滑动变阻器（0~500Ω）
实验时，电压表应选用_____，滑动变阻器应选用_____。
(3)某同学记录的六组数据见下表，其中五组数据的对应点已经标在图中的坐标纸上，请标出第2组数据的对应点，并画出U－I图像。
( )
序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10
电流I/A 0.06 0.12 0.24 0.26 0.36 0.48
(4)由图像可得：该电池的电动势E=__V，内阻r=_____Ω（小数点后保留2位数字）。
15．用图所示的电路测量一节蓄电池（电动势约为）的电动势和内阻。蓄电池的内阻非常小，为防止滑动变阻器电阻过小时电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻。除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：
A．电流表（量程、）
B．电压表（量程、）
C．定值电阻（阻值，额定功率）
D．定值电阻（阻值，额定功率）
（1）电流表应选用的量程是______；电压表应选用的量程是______。
（2）定值电阻应选用的阻值是______。
（3）某同学另外选用了其他规格的器材，按图示电路图进行实验．他调整滑动变阻器共测得5组电流、电压的数据，如表，请作出蓄电池路端电压U随电流I变化的图像______，根据图像得出蓄电池的电动势为______V（保留3位有效数字）；内阻为______（保留1位有效数字）。
电流表读数 1.72 1.35 0.98 0.63 0.34
电压表读数 1.88 1.92 1.93 1.98 1.99
16．（1）在下列三个电压表中选一个改装成量程为6V的电压表
A．量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表
B．量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表
C．量程为3V、内阻为3的电压表
选择电压表______（填），串联______kΩ的电阻可以改装成量程为6V的电压表.
（2）利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号或与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图______________.
（3）根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50V时、电阻箱的阻值为15.0；电压表示数为2.00V时,电阻箱的阻值为40.0,则电源的电动势E=_____V,内阻r=_______.
17．测量电源的电动势和内阻，提供的器材如下：
A．待测电源（电动势约为、内阻约为）
B．电压表V（，内阻约为）
C．电流表A（）
D．电阻箱R（）
E．滑动变阻器（）
F．滑动变阻器（）
G．开关，导线若干
（1）采用如图甲所示电路测量电压表的内阻，调节电阻箱R，使电压表指针满偏，此时电阻箱示数为；再调节电阻箱R，使电压表指针指在满刻度的一半处，此时电阻箱示数为。
①电压表内阻______。
②关于上述实验，下列说法中正确的有______。
A．实验中电源可使用待测电源
B．闭合开关S前，应将电阻箱阻值调到最小
C．调节电压表满偏时，电阻箱的阻值是逐渐增大的
D．实验中考虑电源的内阻，当电压表半偏时，电阻箱分担的电压大于电压表的读数
（2）为测量电源的电动势和内阻，请用笔画线代替导线，将图乙电路连接完整______，实验中，滑动变阻器应选择______（选填“E”或“F”），并指出产生实验误差的一个原因：______（写出一点）。
18．利用如图（a）所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R（最大阻值），电阻（阻值为），电阻（阻值为），电流表A（量程为200mA，内阻为），开关S。
实验步骤如下：
①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；
②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；
③以为纵坐标，R为横坐标，作图线（用直线拟合）；
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题：
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为_____________；
(2)实验得到的部分数据见表格，其中电阻时电流表的示数如图（b）所示。读出数据，完成表格。
答：①__________，②______________。
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0
0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084 0.077
6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9 13.0
(3)在图（c）的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图______，根据图线求得斜率___________，截距______；根据图线求得电源电动势________V，内阻________。
19．某同学采用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻。
（1）测量所得数据如下。
测量次数 物理量 1 2 3 4 5 6
1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
0.60 0.70 0.80 0.89 1.00 1.20
0.90 0.78 0.74 0.67 0.62 0.43
用作图法描绘图像______电池的内阻______。
（2）根据第5组所测得的实验数据，求得电流表内阻______。
20．某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999Ω，可当标准电阻用)、一只电流表（量程Ig=0.6A，内阻rg=0.1Ω）和若干导线．
（1）请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图中器件的连接方式，画线把它们连接起来________________．
（2）接通开关，逐次改变电阻箱的阻值，读出R及与对应的电流表的示数I，并作记录．当电阻箱的阻值时，其对应的电流表的示数如图所示．处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数；再制作R—-坐标图，如图C所示，图中已标注出了(R， )的几个与测量对应的坐标点，请你将与图B实验数据对应的坐标点也标注在图中上．
（3）在图上把描绘出的坐标点连成图线__________．
（4）根据描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=_____V，内电阻_____．
21．根据闭合电路欧姆定律，用如图所示电路可以测定电池的电动势和内电阻．图中R0是定值电阻，通过改变R的阻值，测出R0两端的对应电压U12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的．根据实验数据在 R坐标系中描出坐标点，如图所示．已知R0＝150 Ω，请完成以下数据分析和处理．
(1)图中电阻为 ________ Ω的数据点应剔除．
(2)在坐标纸上画出 R关系图线____．
(3)图线的斜率是 ________ V－1·Ω－1，由此可得电池电动势Ex＝ ________ V.
22．如图甲是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R1和A1内阻之和为10000Ω（比r和滑动变阻器的总电阻大得多），A2为理想电流表。
（1）按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线。( )
（2）在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至________（选填“a端”、“中央”或“b端”）。
（3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置，得到的数据为
I1/mA 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145
I1/mA 480 400 320 232 140 68
在如图所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1－I2曲线。( )
（4）利用所得曲线求得电源的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（保留两位小数）
（5）该电路中电源输出的短路电流Im＝________A。
23．小明同学看到一个纽扣锂电池标称电动势为3V、内阻约为lkΩ．为了较准确测定其电动势和内阻，除待测电池外，还备有如下器材：
A．电压表V1：量程为3V，内阻很大
B．电压表V2：量程为4V，内阻很大
C．电流表A1：量程为3A、内阻约为10Ω
D．电流表A2：量程为0.6A、内阻约为2Ω
E．定值电阻R1：lkΩ
F．定值电阻R2：50kΩ
G．滑动变阻器R3：0 50kΩ
H．滑动变阻器R4：0 5kΩ
I．开关、导线若干
（1）要求测量尽可能准确，则电表应选用_____、____；定值电阻选用____；滑动变阻器选用_______（均填器材后的符号，如V1等）
（2）在虚线框中画出实验电路_____．
（3）用图像处理数据，应作_____图像（用测量物理量的符号表示）
24．某同学按图的电路测量蓄电池的电动势和内阻。他调整滑动变阻器共测得5组电流和电压的数据，如表1。请作出蓄电池路端电压U随电流I变化的U-I图像____________，根据U-I图像得出蓄电池的电动势E=_________和内阻r=____________。
表1蓄电池路端电压、电流的各组数据
电流 1.72 1.35 0.98 0.63 0.34
电压 1.88 1.92 1.93 1.98 1.99
25．某同学按如图的电路测定电池组的电动势和内阻。图中已将实验器材进行了部分连接。
(1)请根据实验原理，将图中的实物电路补充完整_______________________。
(2)实验时发现电流表坏了，于是移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器。重新连接电路，仍然通过U-I图像处理实验数据，获得所测电动势和内阻的值。请画出相应的电路图____________________，并说明怎样得到U-I图像中电流I的数据____________________。
26．某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的橙子制作了橙汁电池，他们用如图所示的实验电路测量这种电池的电动势E和内阻r。
在图所示的玻璃器皿中盛有橙汁，在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为电池的正极和负极。图中电流表的内阻为100Ω，量程为0～300μA；电阻箱阻值的变化范围为0～9999Ω。
连接电路后，调节电阻箱R的阻值，得到的测量数据如表2所示。
表2电阻箱R和电流表I的各组数据
R/kΩ 9 8 7 6 5 4 3
I/μA 92 102 115 131 152 180 220
请作出本实验的U-I图像________（U为电阻箱两端的电压，I为通过电阻箱的电流），根据图像得出该橙汁电池的电动势E=_________和内阻r=____________。
参考答案：
1．D
【解析】
【详解】
根据实验原理E=U+r可知，方程中有两个未知量，则为了测量电动势和内阻，至少需要测量2组数据，选项A错误；根据E=U+r可得，则用图象处理数据时，为了得到线性图象，可以作的图象，选项BC错误；因电压表内阻产生的误差属于系统误差，选项D正确.
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
不考虑电流表的内阻时，由闭合电路欧姆定律得
联立解得
考虑电流表的内阻时，由闭合电路欧姆定律得
联立解得
故选C。
3． 见解析 见解析 2.90（均可） 1.02（均可）
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据题图甲所示，按照电流流向，实物连线如图所示
(2)[2]坐标图中缺少了第3、5组数据对应的点，补上点后，作出其图线，如图所示；
(3)[3]改变鳄鱼夹P所夹的位置，使、、、、依次串入电路，相当于将滑动变阻器采用限流式接法接入电路，因此将电流表和电源看作等效电源，电压表的读数即为路端电压，根据闭合电路欧姆定律有
所以图像的纵截距表示电源的电动势，则
（均可）
[4]图线斜率的绝对值表示电源的内阻与电流表的内阻之和，有
（均可）
4． （1）A， C； （2）； （3）2.05（2.03~2.07）， 0.50(0.45~0.60)； （4）C
【解析】
【详解】
(1) 电源电动势约为2V，所以电压表应选A；电流表量程为0.6A，如果定值电阻选择D，电路电流太小，定值电阻应选择C；
(2) 根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示；
；
(3) ）由图示电源U-I图象可知，电源电动势：E=2.05V，图象斜率：
，电源内阻：；
(4) 由图示电路图可知，电流表采用内接法，由于电压表的分流作用，电流的测量值偏小，这是造成实验误差的原因，故C正确．
5． 2.8 1.0 偶然误差较大 电压表分流
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]连线如图
(2)[2]画出图线如图所示
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得
即
则由图像可知
(4)[5]由于读数不准确会带来偶然误差，实验中利用两组U、R的数据时很容易产生偶然误差，而利用图像进行数据处理可以避免偶然误差。
(5)[6]由于电压表内阻不是无穷大，在电路中分流，流过R的电流不等于通过电源的电流，从而带来系统误差。
6． B ① E 2.67
【解析】
【详解】
试题分析：（1）电压表应该选择量程是3V的B；根据题意得内阻很小，为减小误差所以采用电流表内接法，即选择①．改变滑动变阻器阻值时，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择E．
（2）若把该电阻单独与这节蓄电池连接成闭合回路，由电源U一I图线可知电动势为3．2v，内阻，由电阻的U一I图线得串联的电阻是5Ω，若把该电阻单独与这节蓄电池连接成闭合回路，则电池两端的电压为
考点：测定蓄电池的电动势和内阻
【名师点睛】
本题考查了实验器材的选取、求电源电动势与内阻等问题，要掌握实验器材的选取原则，要会由电源的U-I图象求电源电动势与内阻．
7． 0.6A B 1.21±0.01 1.45±0.01 0.50±0.05
【解析】
【详解】
试题分析：根据题中所给器材的特点，大致计算下电流的大小，选择合适的电流表，对于选择的保护电阻，一定要注意保护电阻的连入，能使得电流表的读数误差小点；图像的斜率表示，纵截距表示电源电动势，据此分析计算．
（1）因一节干电池电动势只有1.5V，而内阻也就是几欧姆左右，提供的保护电阻最小为2Ω，故电路中产生的电流较小，因此电流表应选择0.6A量程；电流表的最大量程为0.16A，若选用10欧姆的，则电流不超过0.15A，所以量程没有过半，所以选择B较为合适．
（2）电压表应选择3V量程的测量，故读数为1.20V．
（3）图像与纵坐标的交点表示电源电动势，故E=1.45V；图像的斜率表示，故，故r=0.5Ω．
8． 见解析 1.45 0.70 3.10 6.0
【解析】
【详解】
（1）[1]描点作图，舍去第四组数对应的点．图线如图所示
（2）[2][3]U轴上的截距等于被测量电池的电动势，由于坐标轴上的数据准确到小数点后两位，所以我们读出的数据以此作标准．从图线上找出两个点，第一个点是 （0，1.45），第二个点是 （0.50，1.10），由此得出电动势：E＝1.45 V，内阻为
r＝Ω＝0．70 Ω
（3）[4][5]由于第4组数据不合理，第3组和第4组数据数据最接近，这样的数据计算出来的误差最大。根据这两组数据列出方程
E＝1.24＋0.31r ，E＝1.18＋0.32r
解得
E＝3.10 V，r＝6.0 Ω
9． b 见解析 1.49 0.60 2.4
【解析】
【详解】
①[1]为保证安全，开始时滑动变阻器应接到最大值，故应接b端；
②[2]将各点依次描出，连线如下图所示;
③[3][4]由图示可知，电源电动势
E=I1（Rl+RA1）=149×10-6×10000=1.49V
电源内阻
④[5]短路电流
10． 乙
【解析】
【详解】
（1）利用图乙的接法，可以把电流表的内阻等效为电源的内阻，同时还避免了电压表的分流作用，使的电流表测得就是干路中的电流，这样可以很好的减少误差，使测量结果更准确．
（2）由闭合电路欧姆定律可得，结合图象可得其斜率为，可得，所以电源的内阻为．由图象可知当时，，把这组数据代入，可得．
11． 3.0 0.5 0.5 小于 小于
【解析】
【详解】
解：(1)据闭合电路欧姆定律，可求：，从图象可以看出，当时，有，又，故，斜率，，断开，闭合，，
(2)由等效关系可知，测定的电源实际为电池与电压表并联而成的等效电源，因此测定的电源与实际需要测定的相比，电动势与内阻都偏小．
12． 电压表分流 A C
【解析】
【详解】
①本实验测量原理是闭合电路欧姆定律，即： ．在处理数据时，认为是路端电压，是通过内阻的电流．电压表测量的就是路端电压，没有误差．电流表测量的是通过滑变的电流，通过电源内阻的电流应该是通过滑变的电流与通过电压表电流之和，在处理数据时没有考虑到电压表所在支路的分流作用，所以本实验系统误差产生的主要原因是电压表分流．
②测量电表在使用的时候，为了操作方便、减小误差，应使指针偏转在中间附近．从题目中给出的电池电动势E约1.5V，所以电压表应选用量程为0 3V的；滑动变阻器的量程为0 20Ω，在使用时要用到大部分阻值，由电源电动势和滑变量程可以估计电路中的电流也就零点几安培，所以电流表应选用量程为0 0.6A的．
13． V1 R2 4.5±0.1 2.0±0.1
【解析】
【详解】
（1）M的读数是P、Q之和，且N也是电压表，所以M的量程应比N大，M选V1；N和Q并联的目的实际是确定电流，所以P选R2
（2）根据闭合电路欧姆定律可知，，所以，结合图像数据可求出：，，E=4.5V，r=2.0Ω.
14． a B C 1.50 0.84
【解析】
【详解】
(1)[1]实验的测量原理方程为闭合电路欧姆定律
电压表的内阻远大于电源内阻，分流不明显，电流表内阻和电源内阻较为接近，分压明显，所以采用电路能够较准确的测量。
(2)[2]一节干电池的电动势约为，所以选择量程为的电压表即可，即B。
[3]滑动变阻器以限流的方式接入电路，为了方便调节，所以选择C即可。或者根据(3)中的表格可知，接入电路中的最大电阻约为
所以选择阻值较小的滑动变阻器即可。
(3)[4]用直线将有效的数据点连成直线，如图：
(4)[5]根据闭合电路欧姆定律变形
可知图像的纵截距即为电动势的测量值
[6]图像斜率的大小即为电源内阻的测量值
15． 见解析 2.03（2.01~2.04） 0.09
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]因电动势约为，故电压表量程选；
[2]若电流表量程选，为了读数准确，应使指针半偏及以上，电流需在以上．这样，电路总电阻应在
变化范围太小，不利于滑动变阻器操作，所以电流表量程应选；
(2)[3]若定值电阻取，则电路中电流最大不超过
电流值不到电流表小量程的，不利于精确读数，故定值电阻只能取；
(3)[4]纵坐标不从0开始，可提高图线精度．描出5个点后，应该用一条直线来“拟合”坐标系中描出的点
[5][6]由图线与纵坐标的交点可知
由于误差（2.01~2.04）均可
故r取为。
16． V3 3 5 10
【解析】
【详解】
解：(1)要改装一个量程为6V的电压表，应该选择C，改装成电压表要串联电阻的RX，则有：，即：，解得：
(2)实验原理电路图，如图：
(3)电压表由量程为3V改装为6V，量程扩大了2倍，示数为1.50V时，路端电压为2×1.50V=3.00V，根据闭合电路的欧姆定律；同理示数为2.0V时，路端电压为2×2.00V=4.00V，有，联立二式解得，；
17． AD 见解析 E 电压表的分流
【解析】
【分析】
【详解】
（1）①[1]设满偏电压为U，则由串联电路的规律可知
解得
②[2]A．由于待测电源的内阻r远小于电压表的内阻，r可忽略，故A正确；
B．由于采用限流接法，故闭合开关前，应将电阻箱阻值调到最大，故B错误；
C．为了保证实验安全，调节电压表满偏时，电阻箱的阻值是逐渐减小的，故C错误；
D．由于电源内阻的影响，当电压表由满偏到半偏时，电路电流变小，路端电压变大，电压表半偏时，电阻箱分担的电压比电压表的读数大．故D正确。
故选AD。
（2）[3]实物连接如图所示：
[4]由于电源内阻较小，为了便于控制，滑动变阻器应选E；
[5]由题图可知，电路中采用电流表相对电源外接，由于电压表的分流使电流表示数偏小而产生误差。
18． 0.110 9.09
【解析】
【详解】
(1)[1]由于电流表A与电阻并联，且，，当电流表示数为I时，电路总电流应为；根据闭合电路欧姆定律有
代入数据整理得
；
(2)[2][3]根据图（b）可知电流表示数为，所以其倒数为
；
(3)[4]如答图所示．
[5][6][7][8]根据图像可得
解得：
，。
19． 见解析 0.76（0.75~0.77）Ω 0.22Ω
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据测量所得数据画出图像如图所示
[2]由图像斜率可得电池的内阻
(2)[3]根据第5组所测得的实验数据，由
求得电流表内阻
20． 1.5（1.46~1.54） 0.3（0.25~0.35）
【解析】
【详解】
(1)由于没有电压表，本实验中测量的器材只有电流表和电阻箱，可以采用安阻法进行测量，电流表的示数与电阻箱电阻的乘积表示外电压:
(2)电流表的量程为0.6A，每一格等于0.02A，所以电流表的读数等于0.50A
(3) 描点连线，将偏离比较远的点舍去:
(4)由闭合电路欧姆定律可知：E=I（R+r），得，故图象与纵坐标的交点r=0.3Ω；即内电阻为r=0.30Ω（0.25～0.35）;图象的斜率表示电源的电动势，故E=1.50V；（1.46～1.54V）；
【点睛】
本题应注意电阻箱由于电阻可读，由可以用来与电流表结合实验得出电源的电动势和内电阻；注意在利用图线进行数据处理时，只要写出纵横坐标所代表物理量之间的函数关系及可明确斜率以及截距的物理意义
21． 80.0 4.44×10－3 1.50
【解析】
【详解】
(1)[1]根据坐标系内描出的点作出图象如图所示，由图象可知，电阻为80欧姆的点远离图象，应剔除．
(2)[2]如图所示：
(3)[3][4]根据闭合电路欧姆定律：Ex＝U12＋(R＋rx)，所以，由图可知斜率：
＝4.44×10－3 V－1·Ω－1，
即：
Ex＝1.50V。
22． b端 1.50 0.60 2.5
【解析】
【详解】
（1）[1]由电路图连线如图
（2）[2]闭合开关S前，为保护电路，应使连入电路的滑动变阻器阻值最大，故滑动端c置于b端；
（3）[3]连线如图：
（4）[4][5]电路中A1与R1串联等效于电压表，纵轴截距为0.149mA，对应电压值
U＝0.149×10－3×104V≈1.5V
故电动势E＝1.49V，内阻
r＝||≈0.60Ω；
（5）[6]短路电流
Im＝＝A≈2.5A。
23． V1、 V2； R1； R4； U2－U1
【解析】
【详解】
（1）[1][2][3][4]．由题意可知，电池的内阻较大，故电流I==3mA；给定的定值电阻均较大，无法使用电流表进行测量； 故只能用电压表V1与R1并联测量电流； 因电源内阻较大，故应使用总阻值较大的滑动变阻器R4控制电路中的电流，使用V2测量路端电压；
（2）[5]．实物电路图如图所示；
（3）[6]．根据闭合电路欧姆定律可知
U2=E-R1
为了得出的图象为直线，应作出U2-U1图象；
24． 2.03V 0.09Ω
【解析】
【详解】
[1]U-I图像如下图所示
[2]蓄电池的电动势为
[3]蓄电池的内阻为
25．
【解析】
【详解】
(1)[1]电路如下图所示
(2)[2]移去电流表，用电阻箱替代滑动变阻器，电路如下图所示
[3]根据欧姆定律得
I是通过电阻箱的电流，U是电压表的读数，R是电阻箱的读数。
26． 0.95V 1.2kΩ
【解析】
【详解】
[1]依题意，设电流表的内阻为rg，则些闭合电路的路端电压为 ，代入数据，重新计算数据填入下表。
R/kΩ 9 8 7 6 5 4 3
I/μA 92 102 115 131 152 180 220
U/V 0.837 0.826 0.817 0.799 0.775 0.738 0.682
以U为纵坐标，I为横坐标建立平面直角坐标系，画出图像如下图所示 。
[2]橙汁电池的电动势为
[3]橙汁电池的内阻为
答案第1页，共2页
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