第三节 测量电源的电动势和内阻
第1课时 伏安法测电源的电动势和内阻
例1 (1)如图乙所示 (2)如图丙所示 1.46(1.45~1.47均可) 0.72(0.70~0.74均可)
[解析] (1)按照实验原理图将实物图连接起来,如图乙所示.
(2)根据U、I数据,在U-I坐标系中描点、连线,并将图线延长,如图丙所示,交U轴于U1=1.46 V,此即为电池电动势,由闭合电路欧姆定律得r=≈0.72 Ω.
随堂巩固
1.D [解析] 根据E=I(R+r),由电流表测出电流,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E、r,A能达到实验目的;根据E=U+Ir,由电流表测出电流,由电压表测出电压,可以求出E、r,B能达到实验目的;根据E=U+,由电压表测出电压,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E、r,C能达到实验目的;因为滑动变阻器不能读出电阻的数值,所以只有一个电流表和一个滑动变阻器,测不出电动势和内阻,D不能达到实验目的.
2.(1)1.5 1 (2)偏小
[解析] (1)U-I图像的纵截距表示E,斜率的绝对值表示r,即E=1.5 V,r= Ω=1 Ω.
(2)若采用图乙所示的电路进行测量并作出图像,由于电压表分流的缘故,则实际上电路原理为E=U+r,得U=·E-r·I,所以纵轴截距实际上小于E,即电动势的测量值比真实值偏小.第三节 测量电源的电动势和内阻
第1课时 伏安法测电源的电动势和内阻
一、实验思路
【实验目的】
1.测定电池的电动势和内阻.
2.掌握用图像法求电动势和内阻.
【实验原理】
1.实验依据:闭合电路欧姆定律.
2.E和r的求解:由U=E-Ir得U1=E-I1r,U2=E-I2r,解得E、r.
3.图像法处理数据:以路端电压U为纵轴,干路电流I为横轴,建立坐标系、描点、连线,纵轴截距为电动势E,直线斜率k的绝对值为内阻r.
二、进行实验
【实验器材】
电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔.
【实验步骤】
1.电流表用0~0.6 A量程,电压表用0~3 V量程,按如图所示的实验原理图连接好实物图.
2.把滑动变阻器的滑片移动到接入电路阻值最大的一端.
3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表和电压表有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,再用同样的方法测量并记录几组I、U值.
4.断开开关,拆除电路,整理好器材.
三、数据分析
【数据处理】
1.列多个方程组求解,再求E、r的平均值.
2.用作图法处理数据,如图所示.
(1)图线在纵轴上的截距为E;
(2)图线在横轴上的截距为I短,即I短=;
(3)图线的斜率绝对值表示r,即r=.
【误差分析】
1.由读数不准引起误差.
2.用图像法求E和r时,由于作图不准确造成误差.
3.本实验采用的测量电路是存在系统误差的,这是由于电压表的分流,电流表的示数I测小于电池的输出电流I真.因为I真=I测+IV,而IV=,U越大,则IV越大,而U趋近于零时,IV也趋近于零,所以此种情况下图线的横轴截距为真实的短路电流,而图线的纵轴截距为电动势的测量值,比真实值小.修正后的图线如图所示,显然,E、r的测量值都比真实值小,r测【注意事项】
1.为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池.
2.电流不要过大,应小于0.5 A,读数要快.每次读数后立即断开电源.
3.要测出不少于6组的(U,I)数据,且变化范围要大些.
4.若U-I图线纵轴刻度不从零开始,则图线在横轴上的截距不再是短路电流,内阻应根据r=确定.
5.电流表要采用相对电源外接的方法(因为r很小).
例1 [2024·深圳期中] 在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1 Ω和1 kΩ,图甲为实验原理图.
(1)在图乙中用笔画线代替导线将器件按图甲的原理图连接成实验电路.
(2)一位同学记录的6组数据见表:
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
试根据这些数据在图丙中画出U-I图像,根据图像读出电池的电动势E= V,求出电池内阻r= Ω.(结果均保留两位小数)
1.(实验原理)为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导线以外,配合下列仪器,不能达到实验目的是 ( )
A.一个电流表和一个电阻箱
B.一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器
C.一个电压表和一个电阻箱
D.一个电流表和一个滑动变阻器
2.(实验电路与误差)[2024·中山一中月考] 用电压表和电流表测电源的电动势和内电阻,既可用图甲所示的电路,也可用图乙所示的电路,现使用图甲所示的电路,测得多组数据,把它们标在图丙的坐标纸上,并作出路端电压U与干路电流I间的关系(U-I)图像如图丙所示.
(1)由图丙可知,电源的电动势E= V,内电阻r= Ω.
(2)如果图丙是采用图乙所示的电路进行测量并作出的图像,所得的电源电动势E的测量值与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”). 第三节 测量电源的电动势和内阻
第1课时 伏安法测电源的电动势和内阻
1.(1)如图所示 (2)1.45 0.72
[解析] (1)作图线时应使尽可能多的点落在直线上,个别偏离太大的点应舍去,图线如图所示.
(2)由图线与纵轴的交点的纵坐标可得电动势E=1.45 V,图线的斜率的绝对值表示电池的内阻,计算可得r=0.72 Ω.
2.(1)乙 (3)1.45 0.30 (4)C
[解析] (1)由于电流表内阻已知,可以选择图乙进行实验,将电流表等效到电源上,则电压表测量路端电压,电流表测量流过电源的电流.
(3)据闭合回路欧姆定律可得E=U+I,由图可得E=1.45 V,r+RA== Ω=1.30 Ω,解得r=0.30 Ω.
(4)将电流表等效到电源上,成为等效电源,此时电压表测量路端电压,电流表测量流过电源的电流,则电动势和内阻的测量值E测、r测与真实值E真、r真均是相等关系.故选C.
3.(1)D E 乙 (2)1.43(1.42~1.44均可) 3.08(3.05~3.10均可)
[解析] (1)想要精确测量一节旧干电池的电动势和内阻,滑动变阻器起到控制电流的作用,应选用R1,方便调节,为了保证电路中电流不超过电流表量程,电流表应选A2,因为电流表内阻已知,电压表内阻的准确值不清楚,且旧电池内阻较大,不需要串联电阻,则电路图应选用乙.
(2)由乙电路图,根据闭合回路欧姆定律有U=E-I(RA1+r),根据图戊的U-I图像可知E=1.43 V,RA1+r= Ω=3.58 Ω,则r=3.58 Ω-0.5 Ω=3.08 Ω.
4.(1)电池内阻较小,导致电池内阻上的电势降落小 (2)如图所示 (3)1.55(1.54~1.56) 0.58 (4)C
[解析] (1)电压表的示数变化较小,而电流表的示数变化较大,根据闭合电路欧姆定律可知,电压表示数U=E-Ir=E-U内,可知电压表示数变化不明显的原因是电池内阻较小,导致电池内阻上的电势降落小.
(2)电源内阻小,可以在实验时,串联一个定值电阻R0充当电源的内阻,解决测量时电压表示数变化小的问题,电路图如图所示.
(3)由U-I图像可得电池的电动势为纵轴截距,即E=1.55 V,U-I图像的斜率k=r+R0= Ω=2.58 Ω,则电池内阻为r=2.58 Ω-2.0 Ω=0.58 Ω.
(4)由电路图可知,电压表的分流作用导致流过电源的电流的测量值小于真实值,导致电动势和内电阻的测量值相对于真实值都有偏差,造成系统误差.
5.(1)左 (3)③ (4)乙 (5)甲
[解析] (1)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移至最左端,保证开始时接入电路的滑动变阻器阻值最大以保护电路.
(3)将导线③连接在定值电阻R0一端改接到电流表负接线柱上,便可实现图乙电路图的实物连接.
(4)对图甲而言,由于电压表分流,电流表的读数比流过电源的电流小一些,可知E测甲(5)图乙所示电路的系统误差来自电流表分压,由于电流表内阻与电源的内阻接近,误差远大于图甲所示电路,故宜选用图甲所示电路.第三节 测量电源的电动势和内阻
第1课时 伏安法测电源的电动势和内阻建议用时:40分钟
1.用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r,所用电路如图所示,一位同学测得的六组数据如下表所示.
组别 1 2 3 4 5 6
电流I/A 0.12 0.20 0.31 0.38 0.50 0.59
电压U/V 1.37 1.30 1.24 1.17 1.10 1.05
(1)试根据这些数据在图中作出U-I图线.
(2)根据图线求出电池的电动势E= V,电池的内阻r= Ω.
2.[2024·执信中学月考] 某小组利用实验室的电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻,器材如下:
干电池一节(电动势约为1.5 V);
电压表V(量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ);
电流表A(量程为0~0.6 A,内阻RA等于1 Ω);
滑动变阻器(最大阻值为20 Ω);
开关、导线若干.
(1)现提供图甲和图乙两种测量电路,要求尽量减小干电池内电阻的实验误差,应选择 (选填“甲”或“乙”)电路图.
(2)该组同学记录了若干组数据,并将对应点标在图中的坐标纸上,画出了U-I图线,如图丙所示.
(3)利用图像求得干电池的电动势E= V,内电阻r= Ω(结果均保留到小数点后二位).
(4)在上述实验过程中,若不考虑实验的偶然误差,关于电动势和内阻的测量值E测、r测与真实值E真、r真之间的比较,正确的是 .
A.E测=E真,r测>r真 B.E测>E真,r测>r真
C.E测=E真,r测=r真 D.E测3.[2024·中山一中月考] 在测量电源电动势和内阻的实验中,实验室备有如下器材:
A.电压表V1(量程为0~1 V,内阻约为5 kΩ);
B.电压表V2(量程为0~3 V,内阻约为5 kΩ);
C.电流表A1(量程为0~2 mA,内阻为1 Ω);
D.电流表A2(量程为0~0.6 A,内阻为0.5 Ω);
E.滑动变阻器R1(最大阻值为5 Ω);
F.滑动变阻器R2(最大阻值为2 kΩ);
G.定值电阻R3(阻值为13 Ω);
H.开关,导线若干;
I.待测干电池.
(1)某同学想要精确测量一节旧干电池的电动势和内阻.电流表应选用 (选填“C”或“D”),滑动变阻器应选用 (选填“E”或“F”),电路图应选用 (选填“甲”“乙”“丙”或“丁”);
(2)该同学根据测得的电压表与电流表的数据在坐标纸上描点,得到如图戊所示的U-I图像,则该干电池的电动势E= V、内阻r= Ω(均保留2位小数).
4.[2024·广东实验中学月考] 在实验室内要测量一节干电池(电动势约为1.5 V,内阻小于1 Ω)的电动势和内阻,实验室提供的用于实验的器材除了开关、导线外,还有:
电压表(0~3 V)
电流表(0~0.6 A)
滑动变阻器(0~20 Ω)
定值电阻R0(阻值2.0 Ω)
(1)实验采用的电路图如图甲所示,改变滑动变阻器,得到多组电流和对应的电压的数据.结果发现,在电流表示数逐渐增大到0.6 A的过程中,电压表示数变化很小.电压表示数变化不明显的原因是 .
(2)利用实验室提供的实验器材对图甲中的电路进行改进,可解决电压表示数变化范围比较小的问题,请在图乙虚线框内画出改进后的电路图.
(3)按照电路图乙进行实验,重新测量得到7组U、I数据,在U-I图像中描点、画图,得到的U-I图像如图丙所示,由图像可得被测电池的电动势E= V,电池内电阻r= Ω(结果均保留2位小数).
(4)由于实验存在误差,干电池的电动势和内电阻的测量值相对于真实值都有偏差,造成这种误差的原因是 .
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.[2024·汕头金山中学月考] 为测量某电源的电动势E(约为3 V)和内阻r(约为2 Ω),小聪同学设计了如图甲、乙所示实验电路图,并完成了图甲电路图的实物连接,如图丙所示.已知电流表的内电阻约为1 Ω,电压表的内电阻约为3 kΩ,滑动变阻器最大电阻为20 Ω、额定电流为1 A,定值电阻R0=2 Ω.请回答下列问题:
(1)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移至最 端.(选填“左”或“右”)
(2)闭合开关S后,移动滑片P改变滑动变阻器的接入阻值,记录下几组电压表示数U和对应的电流表示数I.
(3)接着在图丙中通过改变1根导线的一个接线位置,就完成了图乙电路图的实物连接,改变的是导线 .(填导线编号)
(4)重复步骤(1)(2).把甲、乙两组实验记录的数据在同一坐标系内描点作出U-I图像,
如图丁所示,可知图中标记为Ⅰ的图线是采用实验电路 (填“甲”或“乙”)测量得到的.
(5)不管是采用图甲还是图乙实验电路,实验测出的电源内阻r均存在系统误差,从减小系统误差角度考虑,该实验宜选用图 (选填“甲”或“乙”)实验电路. (共54张PPT)
第三节 测量电源的电动势和内阻
第1课时 伏安法测电源的电动势和内阻
随堂巩固
◆
练习册
备用习题
一、实验思路
【实验目的】
1.测定电池的电动势和内阻.
2.掌握用图像法求电动势和内阻.
【实验原理】
1.实验依据：闭合电路欧姆定律.
2.和的求解：由得，，解得、.
3.图像法处理数据：以路端电压为纵轴，干路电流为横轴，建立坐标系、描点、连线，纵轴截距为电动势，直线斜率的绝对值为内阻.
二、进行实验
【实验器材】
电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔.
【实验步骤】
1.电流表用量程，电压表用量程，按如图所示的实验原理图连接好实物图.
2.把滑动变阻器的滑片移动到接入电路阻值最大的一端.
3.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表和电压表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，再用同样的方法测量并记录几组、值.
4.断开开关，拆除电路，整理好器材.
三、数据分析
【数据处理】
1.列多个方程组求解，再求、的平均值.
2.用作图法处理数据，如图所示.
(1)图线在纵轴上的截距为；
(2)图线在横轴上的截距为，即；
(3)图线的斜率绝对值表示，即.
【误差分析】
1.由读数不准引起误差.
2.用图像法求和时，由于作图不准确造成误差.
3.本实验采用的测量电路是存在系统误差的，这是由于电压表的分流，电流表的示数小于电池的输出电流.因为，而，越大，则越大，
而趋近于零时，也趋近于零，所以此种情况下图线的横轴截距为真实的短路电流，而图线的纵轴截距为电动势的测量值，比真实值小.修正后的图线如图所示，显然，、的测量值都比真实值小，、.
【注意事项】
1.为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池.
2.电流不要过大，应小于，读数要快.每次读数后立即断开电源.
3.要测出不少于6组的数据，且变化范围要大些.
4.若图线纵轴刻度不从零开始，则图线在横轴上的截距不再是短路电流，内阻应根据确定.
5.电流表要采用相对电源外接的方法(因为很小).
例1 [2024·深圳期中] 在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为 和 ，图甲为实验原理图.
(1) 在图乙中用笔画线代替导线将器件按图甲的原理图连接成实验电路.
[答案] 如图乙所示
[解析] 按照实验原理图将实物图连接起来，如图乙所示.
(2) 一位同学记录的6组数据见表：
0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
试根据这些数据在图丙中画出图像，根据图像读出电池的电动势____________________，求出电池内阻
_____________________ .(结果均保留两位小数)
(1.45～1.47均可)
(0.70～0.74均可)
[答案] 如图丙所示
[解析] 根据、数据，在坐标系中描点、连线，并将图线延长，如图丙所示，交轴于，此即为电池电动势，由闭合电路欧姆定律得 .
1.小明用如图甲所示的电路测量电池组的电动势和内阻.
(1)开关闭合前,应先将电阻箱的电阻调到 (选填“最大值”“最小值”或“任意值”).
[解析] 开关闭合前,应将电路中电阻调到最大值,从而使开关闭合后电路中电流最小,起到保护电路的作用.
最大值
(2)闭合开关,发现电压表指针不偏转,小明用多用电表的直流电压挡来检测故障,保持开关闭合,将 (选填“红”或“黑”)表笔始终接触a位置,另一表笔依次试触b、c、d、e、f五个接线柱,发现试触b、c、d时,多用电表均有示数,试触e、f时多用电表均无示数.若电路中仅有一处故障,则故障是 .
A.接线柱b、d间短路
B.接线柱d、e间断路
C.定值电阻断路
[解析] a与电源负极相连,应将黑表笔始终接触a位置.试触b、c、d时,多用电表均有示数,试触e、f时多用电表均无示数,说明接线柱d、e间断路.
√
黑
(3)排除故障后按规范操作进行实验,改变电阻箱R的阻值,分别读出电压表和电阻箱的示数U、R.某一次测量,电压表的示数如图乙所示,示数为 V.
[解析] 如图乙所示,电压表示数为2.50 V.
(4)作出-图线如图丙所示,已知图线斜率为k,纵轴截距为b,则可得电池组的电动势E= ,内阻r= .(用k、b和R0表示)
[解析] 由欧姆定律和闭合电路欧姆定律可知U=IR,I=,联立可得=·+,结合-图像可知=b,k=,解得电动势为E=,内阻为r=-R0.
2.50
-R0
2.某同学要准确测量某型号电池的电动势和内阻,该电池的电动势E1约为3 V,内阻r1约为2 Ω,实验室里还备有下列实验器材:
A.另一电池(电动势E2约为4.5 V,内阻r2约为3 Ω)
B.电压表(量程为0~1 V,内阻约为3000 Ω)
C.电压表(量程为0~3 V,内阻约为5000 Ω)
D.电流表(量程为0~0.3 A,内阻约为0.5 Ω)
E.电流传感器(内阻未知)
F.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω)
G.滑动变阻器(最大阻值为40 Ω)
H.滑动变阻器(最大阻值为60 Ω)
I.开关两个,导线若干
根据所提供的实验器材,该同学设计了如图甲所示测量电路.
实验步骤如下:
①将R1、R2调至适当阻值,闭合开关S1;
②闭合开关S2,再调节R1、R2,使电流传感器的示数为零;
③多次改变R1阻值,相应调节R2阻值,使电流传感器的示数仍然为零,并读取多组电压表、电流表的示数;
④根据测得数据描绘出电压表示数U随电流表示数I变化的U-I图像.
请回答下列问题:
(1)按所设计的实验电路,用笔画线代替导线将图乙实物连接补画完整;
[答案] 如图所示
[解析] 根据电路图,连线如图所示.
(2)在实验中,电压表应选择 ,若滑动变阻器R1选G,则滑动变阻器R2应选 ;(选填器材前面的字母代号)
[解析] 电流传感器的示数为零,则S2两侧结点的电势相等,电压表V测左侧电源的路端电压,E1约为3 V,则电压表选择C,右侧电源的电动势大于左侧的,滑动变阻器R2两端的电压大于R1两端的电压,则R2接入电路的阻值大于R1接入电路的阻值,则R2应选择H.
C
H
(3)作出的U-I图像如图丙所示,则电动势E1= V,内阻r1= Ω;(计算结果保留2位有效数字)
[解析] 要使电流传感器的示数为零,则电流传感器两端电势差为零,根据E1=Ir1+U有U=E1-Ir1,结合图像可知E1=2.9 V、r1=2.0 Ω.
(4)请从实验误差角度简要评价该实验方案:
2.9
2.0
一方面避免了电压表分流作用或电流表的分压作用,消除了系统误差;另方面多次测量可减小偶然误差
[解析] 电流传感器的示数为零,整个电路等效为串联回路,流过两电源的电流相等,电流表所测电流为流过待测电源电流的真实值,电压表所测电压是待测电源两端的真实路端电压,避免了电压表分流作用或电流表的分压作用,消除了系统误差;另外,多次测量可减小偶然误差.
1.(实验原理)为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列仪器，不能达到实验目的是( )
A.一个电流表和一个电阻箱
B.一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器
C.一个电压表和一个电阻箱
D.一个电流表和一个滑动变阻器
√
[解析] 根据，由电流表测出电流，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出、，A能达到实验目的；根据，由电流表测出电流，由电压表测出电压，可以求出、，B能达到实验目的；根据，由电压表测出电压，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出、，C能达到实验目的；因为滑动变阻器不能读出电阻的数值，所以只有一个电流表和一个滑动变阻器，测不出电动势和内阻，D不能达到实验目的.
2.(实验电路与误差)[2024·中山一中月考] 用电压表和电流表测电源的电动势和内电阻，既可用图甲所示的电路，也可用图乙所示的电路，现使用图甲所示的电路，测得多组数据，把它们标在图丙的坐标纸上，并作出路端电压与干路电流间的关系图像如图丙所示.
(1) 由图丙可知，电源的电动势____，内电阻___ .
1.5
1
[解析] 图像的纵截距表示，斜率的绝对值表示，即， .
(2) 如果图丙是采用图乙所示的电路进行测量并作出的图像，所得的电源电动势的测量值与真实值相比______(选填“偏大”或“偏小”).
偏小
[解析] 若采用图乙所示的电路进行测量并作出图像，由于电压表分流的缘故，则实际上
电路原理为，得，所以纵轴截距实际上小于，即电动势的测量值比真实值偏小.
练 习 册
甲
1.用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻，所用电路如图所示，一位同学测得的六组数据如下表所示.
组别 1 2 3 4 5 6
0.12 0.20 0.31 0.38 0.50 0.59
1.37 1.30 1.24 1.17 1.10 1.05
(1) 试根据这些数据在图中作出图线.
乙
[答案] 如图所示
[解析] 作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太大的点应舍去，图线如图所示.
甲
(2) 根据图线求出电池的电动势_____，电池的内阻_____ .
1.45
0.72
[解析] 由图线与纵轴的交点的纵坐标可得电动势，图线的斜率的绝对值表示电池的内阻，计算可得 .
2.[2024·执信中学月考] 某小组利用实验室的电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，器材如下：
干电池一节(电动势约为)；
电压表(量程为，内阻约为)；
电流表A(量程为，内阻等于)；
滑动变阻器(最大阻值为)；
开关、导线若干.
(1) 现提供图甲和图乙两种测量电路，要求尽量减小干电池内电阻的实验误差，应选择____(选填“甲”或“乙”)电路图.
乙
甲
乙
[解析] 由于电流表内阻已知，可以选择图乙进行实验，将电流表等效到电源上，则电压表测量路端电压，电流表测量流过电源的电流.
丙
(2)该组同学记录了若干组数据，并将对应点标在图中的坐标纸上，画出了图线，如图丙所示.
(3) 利用图像求得干电池的电动势_____，内电阻_____ (结果均保留到小数点后二位).
1.45
0.30
[解析] 据闭合回路欧姆定律可得，由图可得， ，解得 .
丙
(4) 在上述实验过程中，若不考虑实验的偶然误差，关于电动势和内阻的测量值、与真实值、之间的比较，正确的是___.
A.， B.，
C.， D.，
[解析] 将电流表等效到电源上，成为等效电源，此时电压表测量路端电压，电流表测量流过电源的电流，则电动势和内阻的测量值、与真实值、均是相等关系.故选C.
√
3.[2024·中山一中月考] 在测量电源电动势和内阻的实验中，实验室备有如下器材：
A.电压表(量程为，内阻约为)；
B.电压表(量程为，内阻约为)；
C.电流表(量程为，内阻为)；
D.电流表(量程为，内阻为)；
E.滑动变阻器(最大阻值为)；
F.滑动变阻器(最大阻值为)；
G.定值电阻(阻值为)；
H.开关，导线若干；
I.待测干电池.
(1) 某同学想要精确测量一节旧干电池的电动势和内阻.电流表应选用___(选填“C”或“D”)，滑动变阻器应选用___(选填“”或“”)，电路图应选用____(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)；
D
乙
甲
乙
丙
丁
[解析] 想要精确测量一节旧干电池的电动势和内阻，滑动变阻器起到控制电流的作用，应选用，方便调节，为了保证电路中电流不超过电流表量程，电流表应选，因为电流表内阻已知，电压表内阻的准确值不清楚，且旧电池内阻较大，不需要串联电阻，则电路图应选用乙.
(均可)
戊
(2) 该同学根据测得的电压表与电流表的数据在坐标纸上描点，得到如图戊所示的图像，则该干电池的电动势____________________、内阻______________________ (均保留2位小数).
(均可)
[解析] 由乙电路图，根据闭合回路欧姆定律有，根据图戊的图像可知， ，则 .
4.[2024·广东实验中学月考] 在实验室内要测量一节干电池(电动势约为，内阻小于)的电动势和内阻，实验室提供的用于实验的器材除了开关、导线外，还有：
电压表(0～3V)
电流表
滑动变阻器
定值电阻(阻值)
甲
(1) 实验采用的电路图如图甲所示，改变滑动变阻器，得到多组电流和对应的电压的数据.结果发现，在电流表示数逐渐增大到的过程中，电压表示数变化很小.电压表示数变化不明显的原因是__________________________________________.
电池内阻较小，导致电池内阻上的电势降落小
[解析] 电压表的示数变化较小，而电流表的示数变化较大，根据闭合电路欧姆定律可知，电压表示数，可知电压表示数变化不明显的原因是电池内阻较小，导致电池内阻上的电势降落小.
(2) 利用实验室提供的实验器材对图甲中的电路进行改进，可解决电压表示数变化范围比较小的问题，请在图乙虚线框内画出改进后的电路图.
乙
[答案] 如图所示
[解析] 电源内阻小，可以在实验时，串联一个定值电阻充当电源的内阻，解决测量时电压表示数变化小的问题，电路图如图所示.
丙
(3) 按照电路图乙进行实验，重新测量得到7组、数据，在图像中描点、画图，得到的图像如图丙所示，由图像可得被测电池的电动势________________，电池内电阻_____ (结果均保留2位小数).
0.58
[解析] 由图像可得电池的电动势为纵轴截距，即，图像的斜率 ，则电池内阻为 .
(4) 由于实验存在误差，干电池的电动势和内电阻的测量值相对于真实值都有偏差，造成这种误差的原因是___.
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
[解析] 由电路图可知，电压表的分流作用导致流过电源的电流的测量值小于真实值，导致电动势和内电阻的测量值相对于真实值都有偏差，造成系统误差.
√
5.[2024·汕头金山中学月考] 为测量某电源的电动势(约为)和内阻(约为)，小聪同学设计了如图甲、乙所示实验电路图，并完成了图甲电路图的实物连接，如图丙所示.已知电流表的内电阻约为 ，电压表的内电阻约为 ，滑动变阻器最大电阻为 、额定电流为，定值电阻 .请回答下列问题：
甲
乙
(1) 闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最____端.(选填“左”或“右”)
左
[解析] 闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最左端，保证开始时接入电路的滑动变阻器阻值最大以保护电路.
甲
乙
(2)闭合开关后，移动滑片改变滑动变阻器的接入阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数.
丙
(3) 接着在图丙中通过改变1根导线的一个接线位置，就完成了图乙电路图的实物连接，改变的是导线____.(填导线编号)
③
[解析] 将导线③连接在定值电阻一端改接到电流表负接线柱上，便可实现图乙电路图的实物连接.
丁
(4) 重复步骤.把甲、乙两组实验记录的数据在同一坐标系内描点作出图像，如图丁所示，可知图中标记为Ⅰ的图线是采用实验电路____(填“甲”或“乙”)测量得到的.
乙
[解析] 对图甲而言，由于电压表分流，电流表的读数比流过电源的电流小一些，可知；对
图乙而言，根据闭合欧姆定律可得，可知，故可知标记为Ⅰ的图线是采用实验电路乙测量得到的.
(5) 不管是采用图甲还是图乙实验电路，实验测出的电源内阻均存在系统误差，从减小系统误差角度考虑，该实验宜选用图____(选填“甲”或“乙”)实验电路.
甲
[解析] 图乙所示电路的系统误差来自电流表分压，由于电流表内阻与电源的内阻接近，误差远大于图甲所示电路，故宜选用图甲所示电路.
甲
乙
