人教版（2019）物理必修三同步学习笔记：12.3　实验：电池电动势和内阻的测量（有解析）

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人教版（2019）物理必修三同步学习笔记：12.3　实验：电池电动势和内阻的测量
一、实验思路
由E＝U＋Ir知，改变外电路的阻值可测出多组U、I的值，通过图像可求出E、r的值．实验电路如图所示．
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二、物理量的测量
路端电压U和电流I两个物理量．而仅测两组U、I数据，联立方程解得E和r，误差可能较大，应该多次测量，并对数据处理，才能减小误差．所以应该使用滑动变阻器改变外电路电阻，进行多次测量．
三、数据处理
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)以U为纵坐标，I为横坐标，建立平面直角坐标系，根据几组U、I测量数据，在坐标系中描点，作U－I图像，如图所示．
INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A823.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A823.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A823.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A823.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A823.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A823.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)将图线两侧延长，纵轴截距是断路的路端电压，它的数值就是电源电动势E；横轴截距是路端电压U＝0时的电流，它的数值就是短路电流I短＝.
(3)图线斜率的绝对值为电源的内阻r，即r＝＝.
3．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图像时描点不准确．
(2)系统误差：主要原因是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的
数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些．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，如图所示，可见E测INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A824.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A824.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A824.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A824.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A824.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A824.tif" \* MERGEFORMATINET
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，作图像，纵轴起点可不从零开始．纵轴单位可取得小一些．如图所示，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．
INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A825.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A825.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A825.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A825.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A825.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A825.TIF" \* MERGEFORMATINET
二、伏阻法测电动势和内阻
1．实验思路
由E＝U＋Ir＝U＋r知，改变电阻箱阻值，测出多组U、R值，通过公式或图像可求出E、r.实验电路如图所示．
INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A846.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A846.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A846.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A846.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A846.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A846.TIF" \* MERGEFORMATINET
2．实验器材
电池、电压表、电阻箱、开关、导线．
3．数据处理
(1)计算法：由解方程组可求得E和r.
(2)图像法：由E＝U＋r得：＝＋·.故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如图．
由图像的斜率和截距求解．
INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A847.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A847.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A847.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A847.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A847.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A847.TIF" \* MERGEFORMATINET
三、安阻法测电动势和内阻
1．实验思路
如图所示，由E＝IR＋Ir知，改变电阻箱的阻值，测出多组I、R的值，通过图像就可求出E、r的值．
INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A848.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A848.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A848.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A848.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A848.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A848.TIF" \* MERGEFORMATINET
2．实验器材
电池、电流表、电阻箱、开关、导线．
3．数据处理
(1)计算法：由解方程组求得E，r.
(2)图像法：由E＝I(R＋r)得：＝R＋
－R图像的斜率k＝，纵轴截距为(如图甲)
INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A849.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A849.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A849.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\03\\A849.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A849.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\闫法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三册\\教师用书Word版文档\\03\\A849.TIF" \* MERGEFORMATINET
又R＝E·－r
R－图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r(如图乙)．
由图像的斜率和截距求解．
一、伏安法测电动势和内阻
某同学要测量一枚纽扣电池的电动势（约为3V）和内阻（约为0.5Ω），设计了如图甲所示的电路，电路中为定值电阻，电压表内阻较大。
（1）请按图甲电路帮助小贾同学完善图乙实物的连线________。
（2）滑动变阻器应选用______，定值电阻应选用______。
A．滑动变阻器（阻值为0~3Ω，允许通过的最大电流为2A）
B．滑动变阻器（阻值为0~50Ω，允许通过的最大电流为1A）
C．定值电阻（阻值为1.0Ω，功率不能超过2W）
D．定值电阻（阻值为10Ω，功率不能超过10W）
（3）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电压表U和电流表I的示数，作出图像如图丙所示，则电池的电动势E=______V（结果保留三位有效数字），电池的内阻r=______Ω（结果保留两位有效数字）。
（4）当电压表的示数如图丁所示时，电池的输出功率是______W（结果保留两位有效数字）。
【详解】（1）[1]实物图如图所示
（2）[2] [3] 电流表量程是0.6A，电池电动势约为3V，则电路中最小的阻值为
定值电阻为保护电阻，定值电阻（阻值为10Ω，功率不能超过10W）阻值太大，所以定值电阻应该选C；滑动变阻器（阻值为0~3Ω，允许通过的最大电流为2A）阻值太小，滑动变阻器采用限流式接法，为测多组实验数据，滑动变阻器应该选择B；
（3）[4][5]根据闭合电路欧姆定律
由图丙可知，图线与纵轴的交点所代表的电压就是电池电动势，则
E=2.92V
由图丙可知，图线的斜率等于，则
则
（4）[6]电压表的量程是3V，图丁所示读数为2.40V，由图丙可知，此时电流为0.35A，则此时电池的输出功率
二、伏阻法测电动势和内阻
某实验小组用如图（a）所示的电路测量一个电动势E约为9V、内阻r在0～15Ω范围内、允许通过的最大电流为0.9A的电池的电动势和内阻，虚线框内表示的是由量程只有5V、内阻为3000Ω的电压表和电阻箱R1共同改装成量程为10V的新电压表。R2是保护电阻，R3也是电阻箱。
（1）电阻箱R1的阻值应该调节为______Ω；
（2）可备选用的定值电阻有以下几种规格，则R2宜选用______；
A．150Ω，5.0W B．10Ω，10W C．5Ω，1.0W D．0.5Ω，2.5W
（3）该小组利用图（a）测量电源的电动势和内阻时，选取R2为（2）中所选择的定值电阻，将改装好的新电压表正确地接在A、C之间。调节电阻箱R3，测出若干R3的阻值和原表头示数U1，请写出和的关系式______。（用题中给出的物理量表示）
（4）根据实验数据，用描点的方法绘出图（b）所示的图像。依据图像，可以测出电源的电动势E=_V，内阻r=______Ω（结果均保留两位有效数字）。
【详解】（1）[1]由题意可知改装前电压表
改装后，电压表的量程最大值为10V，由于电压表和电阻箱串联，根据串联电路中电压与电阻的关系有
当电压表达到最大量程10V时，电压表两端电压达到最大值5V，带入数据联立可得
（2）[2]由题意可知回路中
所以有
故选B。
（3）[3]该回路中R2和R3串联，由于R2的阻值远小于改装后电压表的阻值，所以可忽略其影响，根据串联电路中电压的规律可得
整理得
（4）[4][5]根据以上表达式结合图像可知
解得
与纵轴的截距
代入数据解得
三、安阻法测电动势和内阻
小明在书上看到介绍用800个马铃薯和苹果通过镍钉和铜线连接起来，组成了一个超大的果蔬电池组，通过特殊装置就可以给手机充电，小明同学想通过实验来验证水果电池的可用性，他把铜片和锌片相隔约插入一个苹果中，制成一个水果电池，并采用如图甲所示的电路测量该水果电池的电动势和内阻，小明同学查阅资料后得知，水果电池的电动势约为，内阻约为；电流表量程为，内阻忽略不计。
（1）实验室的电阻箱有两种规格：电阻箱，电阻箱，图甲中的电阻箱应选用______（填“”或“”）。
（2）利用电阻箱的阻值与相应的电流表的示数，作出图像，如图乙所示，根据图像可得，水果电池的电动势为______，内阻为______（结果均保留三位有效数字）。
（3）若考虑电流表的内阻，则水果电池内阻的测量值______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
【详解】（1）[1]根据题意可知，电阻箱的最大阻值为电源内阻的，如果选用，电流的调节范围太小，指针几乎不变，则应选用最大阻值与电源内阻差不多的。
（2）[2][3]根据题意，由闭合回路欧姆定律有
整理可得
则图像中，图像的斜率
由图可知，当时，，解得
（3）[4]若考虑电流表内阻，由闭合回路欧姆定律有
整理可得
则（2）中所求内阻为
可知，水果电池内阻的测量值大于真实值。
4．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V1，内阻很大；
B．量程为3V的电压表V2，内阻很大；
C．电阻箱R的调节范围为0~999.9 ；
D．定值电阻R0，阻值约为10 ；
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，开关闭合，减小电阻箱的阻值，读出两电压表V1、V2的示数U1、U2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E=____________V，内阻r=________ （结果均保留2位有效数字）；
（3）本实验电路还可以准确测量R0的阻值，该实验小组利用（1）中的数据建立如图丙所示的坐标系并绘制图像，则图像与纵轴的交点a=_____；由图像可知电路图甲中定值电阻的阻值R0=________ 。
5．一同学用伏安法测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择的器材有：
A．电流表A1（量程为1mA，内阻为100Ω）；
B．电流表A2（量程为120mA，内阻为20Ω）；
C．定值电阻；
D．定值电阻；
E．定值电阻；
F．定值电阻；
G．滑动变阻器R；
H．开关、导线若干。
（1）要求使用所提供的器材改装成一量程为的电流表，则需选择的电流表为_______、定值电阻为________。（均填写器材前的字母）
（2）要求使用所提供的器材改装成一量程为的电压表，则需选择的电流表为______、定值电阻为________。（均填写器材前的字母）
（3）利用改装后的电表设计电路如图甲所示（图中、均为改装后的电表），将测量所得数据描点、作图，得到电压表的电压U和电流表的电流I的关系图像如图乙所示，则电池的电动势_______V，内阻_______Ω。（结果均保留三位有效数字）
6．在测量电源（一节干电池）电动势和内电阻的实验中，有电压表V（量程为3V和15V）；电流表A（量程为0.6A和3A）；滑动变阻器（）和（）。
（1） 为了更准确地测出电源电动势和内电阻，电压表的量程应选用___________，电流表的量程应选用___________，滑动变阻器应选用___________，选择的实验电路是下图中的___________（填“甲”或“乙”）。
（2） 在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的图线，由图可得该电源电动势E=___________V，内电阻r=___________。
（3）采用（1）中所选电路测量时，由于电表内阻影响，误差情况是___________， ___________。（均填“>”“<”或“=”）
7．某同学用如图所示的电路来测定电池的电动势和内阻。
（1）①图1为连好的部分电路，请完成答题卡中图1连线____________；
②为了安全，测量前，移动滑动变阻器的滑片应置于靠近_______（填k或f）处。
（2）该同学根据测得数据作出作出U-I图线，从图线中得到电源的电动势E=________V，内电阻r=_________Ω。（结果均保留三位有效数字）
8．某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A．被测干电池一节（电动势约为1.5V）
B．电流表1：量程0~0.6A，内阻约0.3
C．电流表2：量程0~3A，内阻约为10
D．电压表1：量程0~3V，内阻未知
E．电压表2：量程0~15V，内阻未知
F．滑动变阻器1：0~10，2A
G．滑动变阻器2：0~1000，1A
H．开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
（1）在上述器材中电流表应选______电压表应选______滑动变阻器应选______（填写选项前的字母）；
（2）实验电路图应选择图中的_______（填“甲”或“乙”）；
（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U—I图像，则干电池的电动势E＝______V，内电阻r＝______。（结果均保留两位有效数字）
（4）E的测量值_______E的真实值（填大于，等于或小于）
9．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中备有如下器材：
A．干电池1节（电动势约为1.5V，内阻约为1Ω）
B．电压表V（0~3V，内阻约为20kΩ）
C．电流表A（0~0.6A，内阻约为1.0Ω）
D．滑动变阻器R1（10Ω，2A）
E.滑动变阻器R2（100Ω，0.1A）
F.开关、导线若干
（1）为减小实验误差和方便操作，连接图（甲）所示电路进行实验。实验中滑动变阻器应选用___________（填“R1”或“R2”）。
（2）在实验中测得多组电压和电流值，得到如图乙所示的U-I图线，由图可较准确地求出该电源电动势E=___________V；内阻r=___________Ω。（结果均保留1位小数）
10．在测定两节干电池的电动势和内阻的实验中，某同学用到的器材有一个电压表，一个电阻箱，一个定值电阻（），一个开关S，两节干电池，若干导线，其实验原理图如图甲所示。
（1）在图乙是实验图中，部分电路已正确连线，请用笔画线代替导线将余下部分电路连接好。_____
（2）改变电阻箱的阻值，用电压表（量程）测出定值电阻两端的电压。下列三组电阻箱阻值的调节范围方案中，比较合理的方案是________。
A． B． C．
（3）开关S断开，调节电阻箱，读出其阻值，开关S闭合，读出电压表的示数；如此反复实验，测得多组正确的数据和，和，……使用测得的数据，在坐标纸上作出电压表示数的倒数与电阻箱的阻值的关系图线如图丙所示，结合图线计算出两节干电池的电动势________，内阻________。（结果用、和表示）
（4）用这个方法测得的内阻和真实值相比________（选填“偏大”“相等”或“偏小”）
11．要测量一电源的电动势E（略小于3V）和内阻r（约1Ω），现有下列器材：电压表V（0~3V）、电阻箱R（0~999.9Ω），定值电阻，开关和导线。某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路。
（1）实验小组同学计划用作图法处理数据，同学们多次调节电阻箱阻值R，读出电压表对应的数据，建立坐标系并描点连线得出了如图乙所示的图线，图线纵坐标表示，图线的横坐标表示电压表读数的倒数。若所得图线的斜率为k，图线的延长线在纵轴上的截距为－b，则该电源的电动势E＝______，内阻r＝______。（用k和b表示）
（2）从实验中取两组数据，电阻箱阻值时，对应电压表读数；电阻箱阻值时，电压表读数。由这两组数据可求得电源的电动势为E＝______V，内阻为r＝______Ω。（结果保留两位有效数字）
（3）利用图甲所示电路测得的电动势和内阻与真实值和相比，______，______。（填“大于”“等于”或“小于”）
12．18650锂电池具有容量大、寿命长、安全性能高等优点，被广泛应用。某活动小组设计了图甲的电路测定一节标称为3.7V的锂电池的电动势和内阻。图中，精密电阻的阻值较小，电阻箱R的调节范围为0~99.99Ω，电压表V1，V2的量程分别为3V和1V，两电表的内阻均很大。实验进行了如下的操作，完成下列填空（计算结果保留两位小数）。
（1）电路连接完成后，将电阻箱的阻值R调到最大，闭合电键，再减小阻值R，读出两电压表V1，V2的示数、，反复调节电阻箱并记录多组实验数据。
（2）将（1）得到的数据描到图乙中并作出图像，则图甲中精密电阻的阻值___________Ω。
（3）将（1）得到的数据描到图丙中并作出图像，由图像可知该电源的电动势___________V，内阻___________Ω。内阻r的测量值与真实值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
13．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999.9Ω），电阻R0（阻值为3.0Ω），电阻R1（阻值为3.0Ω），电流表A（量程为200mA，内阻为RA＝6.0Ω），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如下表所示，其中电阻R＝3.0Ω时，电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表，①________，②________；
R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
I/A 0.143 0.125 ① 0.100 0.091 0.084
/A-1 6.99 8.00 ② 10.0 11.0 11.9
（3）在图（c）的坐标纸上描点并作图_____；根据图线求得斜率k＝_____A-1·Ω-1，截距b＝_____A-1；
（4）根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。
14．一同学测量某干电池的电动势和内阻。
（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路，请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处_______________；
（2）实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表：
R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0
I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26
/A-1 6.7 5.9 5.3 4.5 3.8
根据表中数据，在方格纸上作出关系图像____；
由图像可计算出该干电池的电动势为________V；内阻为________Ω；
（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端，调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为________V，内阻应为______Ω。
15．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子电池，电动势不足1V，内阻上千欧。
（1）甲同学用如图a所示的实验电路测量这种电池的电动势E和内阻r。实验室提供备用的器材如下：
A．电流表A1：内阻为0.5Ω，量程为0~0.6A
B．电流表A2：内阻为100Ω，量程为0~300μA
C．电阻箱R1（0～100Ω）
D．电阻箱R2（0～9999Ω）
E．开关一个，导线若干
实验中，电流表应选________，电阻箱应选________。（填写所给器材的序号）
（2）甲同学正确连接电路后，调节电阻箱R的阻值，得到的测量数据如下表所示。根据实验数据计算出电阻箱R两端的电压，作出的U -I图像如图b所示，则从图像中得出该橙子电池的电动势为E＝________V，内阻为r＝________kΩ。（保留两位有效数字）。
R/kΩ 9 8 7 6 5 4 3
I/μA 92 102 115 131 152 180 220
（3）乙同学将四个这样的橙子电池串联起来给“2.5V 0.5A”的小灯泡供电，灯泡仍不发光，检查电路无故障，分析灯泡不亮的原因是：_____________。
4． 6.0 3.0 1 9.0
【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
（3）[3][4]由题可知，R0和R串联，电流相等，即
变形得
由此可知，丙图的纵截距为
斜率为
解得
5． B C A F 1.47 4.90
【详解】（1）[1][2]改装成一量程为0.6A的电流表，需要将量程较大的电流表A2并联一个定值电阻，并联电阻的阻值
故定值电阻选R1；
（2）[3][4] 改装成一量程为1.5V的电压表，需要将剩余电流表A1串联一个定值电阻，串联定值电阻的阻值
故定值电阻选R4；
（3）[5][6]根据
图像与纵轴的交点为电动势，斜率的绝对值等于内电阻，因此
6． 3V 0.6A 甲 1.5 1 < <
【详解】（1）[1]电源（一节干电池）电动势大约为，电压表选择量程。
[2]电路中最大电流约，所以电流表选择量程。
[3]由于电源内阻较小，滑动变阻器选择较小的。
[4]由于电源内阻较小，电流表分压误差较大，为减小实验误差，选择甲图电路。
（2）[5][6]根据全电路欧姆定律
整理得
所以图线斜率的绝对值为电源内阻，纵截距为电源电动势，由图丙
，
（3）[7]由于电压表分流作用，电流测量值小于真实值，实验测出的电动势小于真实值。
[8]由于电压表分流作用，电压值越大，电压表分流越多，对应电流真实值与测量值差值越大，如图
即实验测出的电源内阻小于真实值。
7． f 1.44（1.44-1.46） 0.730（0.700-0.730）
【详解】（1）[1]连接实物图如下
[2]为了保护电表及电源，在调节滑动变阻器时，应特别要注意防止短路或将电流调得过大；所以滑动变阻器的滑片应置于靠近f处，使回路一开始电流最小；
（2）[3]由闭合电路欧姆定律
U=E-Ir
可知图线与纵轴的交点为电源的电动势，根据题中给出的图像可得电源电动势为
E=1.46V
1.44V-1.46V均算正确；
[4]图线的斜率表示内电阻
=0.730Ω
0.700Ω-0.730Ω均算正确。
8． B D F 乙 1.5 1.0 小于
【详解】（1）[1][2][3]一节干电池的电动势为左右，故电压表应选D；为了使电压表读数变化大一些，滑动变阻器阻值不易过大，故应选F；本实验通过干电池的电流不宜过大，故电流表应选B；
（2）[4]电流表的内阻和干电池的内阻比较接近，采用乙图电路图所产生的系统误差更小，故实验电路图应选择乙图；
（3）[5][6]图像的纵轴截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻，则有
（4）[7]实验电路乙图中的误差来源于电压表的分流，使得电流表的示数小于真正流过电源的总电流，测量图线与真实图线如图所示
由图像可知电动势的测量值小于真实值。
9． R1 1.5 0.9
【详解】（1）[1]干电池内阻约为1Ω，滑动变阻器串联在电路中，用来调节两端电压和电路中的电流，为减小误差和方便调节，滑动变阻器的最大值应与电源内阻相差不多，故选择最大阻值为10Ω的R1；
（2）[2][3]根据甲图电路连接方式，由闭合回路欧姆定律可得
由U-I图像可知，E为图像纵轴的斜距，即
图像斜率的绝对值为r，即
10． 见解析 A 偏小
【详解】（1）[1]根据甲电路图，实物连接如图所示
（2）[2]两节干电池的电动势大约为，电压表量程为，为了保证电表安全，当电压示数最大时，电阻箱阻值大约为
为了保证电压表示数偏转角度较大，当时，电阻箱阻值大约为
可知电阻箱阻值如果太大，将使得电压表示数比较小，读数带来的误差偏大，故比较合理的方案是A。
（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的斜率为
解得电动势为
图像的纵轴截距为
解得内阻为
（4）[5]本实验误差来源于电压表的分流，设电压表内阻为，根据闭合电路欧姆定律可得
可得
可知图像的斜率为
解得
图像的纵轴截距为
解得
可知测得的内阻和真实值相比偏小。
11． 2.8 1.0 小于 小于
【详解】（1）[1][2]由闭合电路欧姆定律得
整理为
则
得
（2）[3][4]由闭合电路欧姆定律得
联立解得
E＝2.8V
r＝1.0Ω
（3）[5][6]解释一：实验误差来自于电压表内阻的影响，根据等效电源的知识
故小于，小于。
解释二：考虑到电压表分流
与不考虑电压表分流对比由
可知，小于，小于。
12． 3.74V 不变
【详解】解：（2）[1]电阻箱和电阻串联，根据串联电路的分压特点有
将图乙数据代入可得
（3）[2]根据闭合电路欧姆定律有
整理可得
可知图丙中图像与纵轴的交点表示E，所以
E=3.74V
[3]图像斜率表示-r，所以
[4]因为两电压表的内阻都很大，所以测的电压是准确的，电阻箱的电阻也是准确的，故内阻r的测量值与真实值不变。
13． 0.110 9.09 见解析图 1.0（0.96～1.04均可） 6.0（5.9～6.1均可） 3.0（2.7～3.3均可） 1.0（0.6～1.4均可）
【详解】（1）[1]根据闭合电路欧姆定律有
代入数据化简得
（2）[2][3]电流表每小格表示4mA，因此电流表读数为
（3）[4]在坐标纸上描点，画出一条直线，如图所示
[5][6]由图可知，斜率为
截距为
（4）[7][8]根据表达式，图线的斜率为
解得
纵截距为
解得
14． 开关未断开，电阻箱阻值为零 见解析图 1.38（1.30～1.44） 1.2（1.0～1.4都） 1.38（结果与（2）问第一个空格一致） 1.0（结果比（2）问第二个空格小0.2）
【详解】（1）[1]在电学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为最大，从而确保实验仪器、仪表的安全；
（2）[2]根据闭合电路欧姆定律
变形可得
描点连线后图像如图所示
[3][4]图线的纵截距的绝对值为电源内阻r，图线的斜率为电源电动势E，由图可得
（3）[5][6]根据欧姆定律得电流表的内阻为
所以该干电池的内阻为
图线的斜率仍为电动势E，即
15． B D 0.95 1.2 橙子电池的内阻太大，回路电流太小，路端电压太小，灯泡实际功率太小
【详解】（1）[1][2]橙子电池的电动势很小、内阻很大，为使电表有明显示数，电流表应选择B，电阻箱应选择D；
（2）[3]根据图a所示电路图，由闭合电路的欧姆定律可知
整理得
由图b所示图像可知，橙子电池电动势为
[4]图像斜率的绝对值
橙子电池的内阻
（3）[5]橙子电池的内阻太大，回路中电流太小，路端电压太小，灯泡实际功率太小，灯泡不发光。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
试卷第1页，共3页