2.7 实验：测量电池的电动势和内阻（同步练习.含解析）2025-2026学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

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2.7 实验：测量电池的电动势和内阻
一．选择题（共6小题）
1．某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出U﹣I图线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中P为电压表
B．图甲中Q为电流表
C．由图乙可求得短路电流为0.4A
D．由图乙可求得电池内阻为0.5Ω
2．为了测定电池的电动势和内阻，现有待测电池、开关和导线，为了达到测定目的，还需要的仪器是（　　）
A．一个电流表和一个滑动变阻器
B．一个电压表和一个滑动变阻器
C．一个电流表和一个定值电阻
D．一个电压表和一个电阻箱
3．如图所示，兴趣小组的同学们利用某水果电池进行实验，他们用电压表（非理想电压表）直接测得电池两端的电压为2.5V，接着同学们把标称值为“2.5V 0.3A”的小灯泡直接连到电池两端，小灯泡却不能发光。下列说法正确的是（　　）
A．水果电池的电动势等于2.5V
B．水果电池的电动势大于2.5V
C．水果电池的内阻一定比小灯泡的阻值小
D．小灯泡一定断路
4．利用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，电路图如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在a端
B．该实验系统误差的产生原因是电流表分压
C．闭合开关后，电压表有示数，电流表示数为零的原因可能是滑动变阻器发生断路
D．应选用一节新的干电池作为被测电源，电池的电动势比较大易测量
5．某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，在是否可忽略电流表内阻这两种情况下，绘制两类图像。第一类图像以电流表读数I为横坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积IR记为U作为纵坐标。第二类图像以电阻箱读数R为横坐标，电流表读数的倒数为纵坐标。下图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是（　　）
A． B．
C． D．
6．用电流表和电压表测量干电池的电动势和内阻，电路图如图中甲所示，由实验中测得的数据描绘的图像如图中乙所示，以下说法中正确的是（　　）
A．由图中的图乙可知，电池的电动势E＝1.4V，内阻r＝2.0Ω
B．在实验中调节滑动变阻器滑片时，发现在某一端附近滑动时，数据变化不明显，可能是因为滑动变阻器的总阻值过小引起的
C．考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，由图甲可知，误差来源于电压表有分流作用
D．考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，由图甲可知，误差来源于电流表有分压作用
二．多选题（共3小题）
（多选）7．如图所示，是测电源电动势和内阻的两种常用方法，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。下列分析正确的是（　　）
A．采用图1的方法，引入系统误差的原因是电压表的分流作用
B．图3是用“图1”电路处理的结果，其中图线②表示测量图线
C．图4是用图2电路处理的结果，其中图线④表示真实图线
D．结合图3和图4处理实验数据，不能消除因电表不理想而引起的系统误差
（多选）8．某组同学在实验室利用如图所示的电路图连接好电路，并用于测定定值电阻R0和描绘电源的伏安特性曲线。调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1测量数据，另一同学记录了电流表A和电压表V2的测量数据。根据所得数据描绘了如图所示的两条U﹣I直线。则（　　）
A．图象中的图线乙是电压表V1的测量值所对应的图线
B．由图象可以得出电源电动势和内阻分别是E＝1.50V，r＝1.0Ω
C．当该电源只给定值电阻R0供电时R0消耗的功率为0.55W
D．图象中两直线的交点表示在本电路中该电源的效率达到最小值
（多选）9．在测量电源电动势和内阻的实验中，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，还需要用到一些其它的实验器材，下面给出的四组实验器材中，能完成实验目的有哪几组？（　　）
A．一个电流表和一个电阻箱
B．一个电压表和一个电阻箱
C．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器
D．一个电流表和一个滑动变阻器
三．填空题（共4小题）
10．如图所示为某一电源的U﹣I图像，由图可知电源电动势为 　 　 V；电源内阻为 　 　 Ω；电源短路时电流为 　 　 A。
11．某同学要测量电池电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，其中R0＝6Ω。
（1）请根据电路图将图乙的实物图连接完整；
（2）闭合电键后调节滑动变阻器的滑片，测出多组电压和电流的值，根据测得的数值作出U﹣I图像如图丙所示，则电源的电动势E＝　 　 V，内阻r＝　 　 Ω，（结果均保留3位有效数字）电路中R0的作用是 　 　 。
（3）误差分析，主要原因是电压表的（ 　 　 ）作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流（ 　 　 ）一些。
12．根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻．图中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，如图乙所示．已知R0＝150Ω，请完成以下数据分析和处理．
（1）图乙中电阻为 　 　 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 　 　 （U﹣1Ω﹣1），由此可得电池电动势En＝　 　 V．
13．小明同学设计了如图甲所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电流表A（量程为0.6A，内阻不计），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。
（1）先测电阻R1的阻值。闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱R，读出其示数r1和对应的电流表示数I，将S2切换到b，调节电阻箱R，使电流表示数仍为I，读出此时电阻箱的示数r2．则电阻R1的表达式为R1＝　 　 。
（2）小明同学已经测得电阻R1＝2.0Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。他的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图乙所示的R图线，则电源电动势E＝　 　 V，电阻R2＝　 　 Ω。
四．实验题（共2小题）
14．某实验小组欲测量某电池的电动势E和内阻r，实验室只提供了以下器材：
待测电池（电动势约为3V）
电压表V（量程0～3V，内阻约为3kΩ）
电流表A（量程0～0.6A，内阻RA＝5Ω）
滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）
滑动变阻器R2（0～200Ω，额定电流0.5A）
开关S，导线若干
（1）为尽量准确地测量出电动势和内阻，滑动变阻器应选用 　 　 （填“R1”或“R2”），请在图甲虚线框中画出实验电路图。
（2）实验小组根据测量实验得到的数据，在坐标纸上画出了U﹣I图像（U为电压表读数，I为电流表读数），如图乙所示。由图像可得该电池的电动势E＝ 　 　 ，内阻r＝ 　 　 （结果均用题中字母表示）。
（3）通过以上实验测得的电池电动势E测与真实值E真相比，E测　 　 E真（填“＞”“＜”或“＝”）。
15．某同学要测定实验室一干电池组的电动势和内阻，利用现有器材设计了如图1所示的实验电路图，选用器材如下：
A．待测干电池组（电动势约4.5V，内阻约3Ω）；
B．电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）；
C．电压表V2（量程0～15V，内阻约5kΩ）；
D．电流表A1（量程0～1A，内阻为0.5Ω）；
E．电流表A2（量程0～100mA，内阻为1Ω；）
F．滑动变阻器RP（0 10Ω）；
G．开关、导线若干。
闭合开关，该同学通过改变滑动变阻器滑片的位置得到多组关于电压表和电流表的数据，描绘了如图2所示的U﹣I图像，根据上述条件回答以下问题。
（1）电压表应选择 　 　 ，电流表应选择 　 　 （填选项前的字母）。
（2）根据图像和已知数据可算出，电池组电动势E＝ 　 　 V，内阻r＝ 　 　 Ω（结果均保留3位有效数字）。与真实值相比，电动势测量值 　 　 （填“偏大”“偏小”或“相等”），内阻测量值 　 　 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。
2.7 实验：测量电池的电动势和内阻
参考答案与试题解析
一．选择题（共6小题）
1．某学习小组利用如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出U﹣I图线如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图甲中P为电压表
B．图甲中Q为电流表
C．由图乙可求得短路电流为0.4A
D．由图乙可求得电池内阻为0.5Ω
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】定量思想；实验分析法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】D
【分析】根据电流表和电压表的连接方式判断；根据图像数据判断；根据U﹣I图像的斜率的绝对值计算电池的内阻。
【解答】解：AB．图甲中P与滑动变阻器串联，测量电流，为电流表；图甲中Q与滑动变阻器并联，测量路端电压，为电压表，故AB错误；
C．由图乙可知路端电压为1.0V时，电路中电流为0.4A，不是短路电流，故C错误；
D．由闭合电路欧姆定律有
U＝E﹣Ir
则U﹣I图像的斜率的绝对值表示电池的内阻
故D正确。
故选：D。
【点评】本题关键掌握利用U﹣I图像的斜率的绝对值计算电池内阻的方法。
2．为了测定电池的电动势和内阻，现有待测电池、开关和导线，为了达到测定目的，还需要的仪器是（　　）
A．一个电流表和一个滑动变阻器
B．一个电压表和一个滑动变阻器
C．一个电流表和一个定值电阻
D．一个电压表和一个电阻箱
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】定性思想；实验分析法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】D
【分析】根据测定电池内阻和电动势的实验原理分析判断。
【解答】解：测定电池内阻和电动势实验中，可以采用电压表、电流表和滑动变阻器，或采用电阻箱和电流表，或采用电阻箱和电压表，然后利用图像或联立解方程组处理数据，故D正确，ABC错误。
故选：D。
【点评】本题关键掌握利用电压表、电流表和滑动变阻器、或利用电阻箱替代电压表、电流表测量电源电动势和内阻的方法。
3．如图所示，兴趣小组的同学们利用某水果电池进行实验，他们用电压表（非理想电压表）直接测得电池两端的电压为2.5V，接着同学们把标称值为“2.5V 0.3A”的小灯泡直接连到电池两端，小灯泡却不能发光。下列说法正确的是（　　）
A．水果电池的电动势等于2.5V
B．水果电池的电动势大于2.5V
C．水果电池的内阻一定比小灯泡的阻值小
D．小灯泡一定断路
【考点】测量水果电池的电动势和内阻；电动势的概念和物理意义；闭合电路欧姆定律的内容和表达式．
【专题】应用题；信息给予题；定性思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】B
【分析】根据电动势和路端电压关系分析判断。
【解答】解：AB．水果电池的内阻较大，内阻上的电势降落较大，电压表测的是路端电压，则水果电池电动势大于2.5V，故A错误、B正确；
CD．小灯泡接在电池两端，其电压为电池路端电压，小灯泡不亮，说明其两端电压太小或者灯泡断路，水果电池的内阻与小灯泡的阻值在题设条件下无法比较，故CD错误。
故选：B。
【点评】本题考查电源电动势和路端电压关系，要求掌握闭合电路欧姆定律。
4．利用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，电路图如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在a端
B．该实验系统误差的产生原因是电流表分压
C．闭合开关后，电压表有示数，电流表示数为零的原因可能是滑动变阻器发生断路
D．应选用一节新的干电池作为被测电源，电池的电动势比较大易测量
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】定性思想；推理法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】C
【分析】滑动变阻器采用限流接法时，为保护电路闭合开关前滑片应置于阻值最大处；
根据电路图分析实验误差来源；根据电路故障现象分析电路故障原因；
新干电池的内阻较小，路端电压变化不明显，应使用旧干电池做实验。
【解答】解：A、由图示电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于b端，故A错误；
B、由图示电路图可知，由于电压表的分流作用导致电流的测量值小于真实值，该实验的系统误差产生的原因是电压表分流，故B错误；
C、闭合开关后，电流表示数为零说明电路存在断路，电压表有示数说明电压表与电源两极相连，与电压表并联的电路部分存在断路，可能是滑动变阻器发生的断路，故C正确；
D、一节新干电池的内阻较小，实验过程路端电压变化不明显，不能用新干电池做实验，应使用旧干电池做实验，故D错误。
故选：C。
【点评】理解实验原理、掌握基础知识是解题的前提与关键，分析清楚电路结构应用基础知识即可解题。
5．某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，在是否可忽略电流表内阻这两种情况下，绘制两类图像。第一类图像以电流表读数I为横坐标，将电流表和电阻箱读数的乘积IR记为U作为纵坐标。第二类图像以电阻箱读数R为横坐标，电流表读数的倒数为纵坐标。下图中实线代表电流表内阻可忽略的情况，虚线代表电流表内阻不可忽略的情况，这四幅图中，能正确反映相关物理量之间关系的是（　　）
A． B．
C． D．
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；推理论证能力．
【答案】A
【分析】分别由闭合电路欧姆定律求现两种方式下对应的是否考虑电流表的内阻所测量量之间的函数表达式，结全图象分析误差。
【解答】解：AB、第一类图象：
忽略电流表内阻时，U＝E﹣Ir真；
不忽略电流表内阻：U＝E﹣I（r真+RA）
可见r真＜r真+r测，电流表内阻不可忽略的虚线斜率要大于内阻可忽略的实线斜率，表达式对应的纵轴截矩相等，即电动势相等，故图象中虚线应在实线的下方，故A正确，B错误。
CD、第二类图像：
若不考虑电流表的内阻则：E＝I（R+r） 则R
考虑电流表的内阻：E＝I（R+r+RA） 则R
两种情况斜率相同，截矩不同，电流表内阻不可忽略时截矩大，虚线在实线的上方，故CD错误。
故选：A。
【点评】本题考查了求电源电动势与内阻，知道电源U﹣I图象与截距与斜率的物理意义，即可正确解题；要掌握应用图象法处理实验数据的方法。
6．用电流表和电压表测量干电池的电动势和内阻，电路图如图中甲所示，由实验中测得的数据描绘的图像如图中乙所示，以下说法中正确的是（　　）
A．由图中的图乙可知，电池的电动势E＝1.4V，内阻r＝2.0Ω
B．在实验中调节滑动变阻器滑片时，发现在某一端附近滑动时，数据变化不明显，可能是因为滑动变阻器的总阻值过小引起的
C．考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，由图甲可知，误差来源于电压表有分流作用
D．考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，由图甲可知，误差来源于电流表有分压作用
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题；定量思想；实验分析法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】C
【分析】根据闭合电路欧姆定律推导出U与I的函数关系，然后根据图象的物理意义求出电源电动势与内阻；数据变化不明显，滑动变阻器的总阻值过大引起的；电压表分流引起系统误差。
【解答】解：A．根据闭合电路欧姆定律得：U＝E﹣Ir，可知图像与纵坐标交点表示电动势，则电池的电动势为：E＝1.4V，图像的斜率表示内阻，故电池内阻为：r＝||Ω＝0.91Ω，故A错误；
B．在实验中调节滑动变阻器滑片时，发现在某一端附近滑动时，数据变化不明显，可能是因为滑动变阻器的总阻值过大引起的，故B错误；
CD．考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，由图甲可知，内接法误差来源于电压表有分流作用，故C正确，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了测电源电动势与内阻实验，要掌握实验原理与实验数据的处理方法。
二．多选题（共3小题）
（多选）7．如图所示，是测电源电动势和内阻的两种常用方法，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。下列分析正确的是（　　）
A．采用图1的方法，引入系统误差的原因是电压表的分流作用
B．图3是用“图1”电路处理的结果，其中图线②表示测量图线
C．图4是用图2电路处理的结果，其中图线④表示真实图线
D．结合图3和图4处理实验数据，不能消除因电表不理想而引起的系统误差
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；推理法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】AB
【分析】分析两电路，明确因电表内阻不计而带来的误差情况；明确两种接法中所对应的极限情况，从而找出对应的图线，再根据测量值的误差情况明确真实图象和测量图像。
【解答】解：A、由图1所示电路图可知，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，电压表的分流作用导致实验误差；采用图2的方法，由于电流表的分压使电压表读数偏小，引入系统误差的原因是电流表的分压作用，故A正确；
B、采用图1的方法，由于电压表的分流使电流表读数偏小，当外电路短路时，电压表分流为0，即图1方法中测量图线和真实图线与横轴交点相同；则图3是用“图1”电路处理的结果，其中图线②表示测量图线，图线①表示真实图线，故B正确；
C、采用图2的方法，由于电流表的分压使电压表读数偏小，当外电路断路时，电流表的分压为0，即图2方法中测量图线和真实图线与纵轴交点相同，则图4是用图2电路处理的结果，其中图线③表示真实图线，图线④表示测量图线，故C错误；
D、利用图3中图线与横轴交点、图4中图线与纵轴交点，连接后可得出真实的图线，消除因电表不理想而引起的系统误差，故D错误。
故选：AB。
【点评】本题考查测量电动势和内电阻的实验误差分析，要注意明确误差来自于电表内阻；将电表视为能测量数值的电阻再利用闭合电路欧姆定律以及串并联电路规律进行分析即可求解；初学者难度稍大，要注意此类题型的训练。
（多选）8．某组同学在实验室利用如图所示的电路图连接好电路，并用于测定定值电阻R0和描绘电源的伏安特性曲线。调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表A和电压表V1测量数据，另一同学记录了电流表A和电压表V2的测量数据。根据所得数据描绘了如图所示的两条U﹣I直线。则（　　）
A．图象中的图线乙是电压表V1的测量值所对应的图线
B．由图象可以得出电源电动势和内阻分别是E＝1.50V，r＝1.0Ω
C．当该电源只给定值电阻R0供电时R0消耗的功率为0.55W
D．图象中两直线的交点表示在本电路中该电源的效率达到最小值
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题；定量思想；实验分析法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】BD
【分析】由图可知，V1测电源的路端电压，V2测量R0两端的电压；则两条U﹣I图象表示的意义不同，根据图象的意义可知交点的意义，并求出电源的输出功率及定值电阻R0上消耗的功率。
【解答】解：A、由图可知，V1测电源的路端电压，V2测量R0两端的电压，路端电压随电流增大而减小，定值电阻两端电压随电流增大而增大，由图乙所示图象可知，图线甲是电压表V1的测量值所对应的图线，图线乙是V2的测量值所对应的图线，故A错误；
B、由电源的U﹣I图象可知，图象与总轴的交点纵轴坐标轴是1.5，则电源电动势E＝1.5V，电源内阻r1Ω，故B正确；
C、两图象交点表示两电压表示数相等，此时滑动变阻器接入电路的阻值为零，只有定值电阻接在电源两端，由图象可知，此时电阻两端电压为1V，电路电流为0.5A，则当该电源只给定值电阻R0供电时R0消耗的功率：P＝UI＝1×0.5＝0.5W，故C错误；
D、电源的效率为：η，外电路电阻R外越大，电源效率越高，图象两直线相交时，外电路电阻最小，电源效率最低，故D正确；
故选：BD。
【点评】本题考查测定电动势和内电阻实验的数据处理方法，要结合电路分析图线的意义，注意分析交点及截距等图象给出的隐含条件。
（多选）9．在测量电源电动势和内阻的实验中，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，还需要用到一些其它的实验器材，下面给出的四组实验器材中，能完成实验目的有哪几组？（　　）
A．一个电流表和一个电阻箱
B．一个电压表和一个电阻箱
C．一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器
D．一个电流表和一个滑动变阻器
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题；比较思想；实验分析法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】ABC
【分析】测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E＝U+Ir，可以一个电压表、一个电流表分别测量路端电压和电流，用滑动变阻器调节外电阻；也可以用电流表和电阻箱组合，可代替电流表和电压表，或用电压表和电阻箱组合，代替电压表和电流表，同样能测量电源的电动势和内阻。
【解答】解：测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律E＝U+Ir，用电压表测量路端电压U、用电流表测量电流I，利用滑动变阻器调节外电阻，改变路端电压和电流，实现多次测量，即由一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器组合可测量电源的电动势和内阻；也可以在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个电阻箱组合测量，电阻箱可以读出阻值，由U＝IR可求出路端电压；或用电压表和电阻箱组合，由电压表读数U与电阻箱读数R之比求出电流，故ABC正确，D错误。
故选：ABC。
【点评】测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，实验的电路有三种，分别是伏安法、伏阻法和安阻法。
三．填空题（共4小题）
10．如图所示为某一电源的U﹣I图像，由图可知电源电动势为 　2　 V；电源内阻为 　0.2　 Ω；电源短路时电流为 　10　 A。
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；推理法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】2；0.2；10。
【分析】求出图像的函数解析式，根据图示图像求出电源的电动势与内阻，应用闭合电路的欧姆定律求出短路电流。
【解答】解：由闭合电路的欧姆定律得U＝E﹣Ir
由图示图像可知，电源电动势E＝2V，
内阻rΩ＝0.2Ω，
电源的短路电流IA＝10A
故答案为：2；0.2；10。
【点评】理解实验原理是解题的前提，求出图像的函数解析式，根据图示图像即可解题。
11．某同学要测量电池电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路，其中R0＝6Ω。
（1）请根据电路图将图乙的实物图连接完整；
（2）闭合电键后调节滑动变阻器的滑片，测出多组电压和电流的值，根据测得的数值作出U﹣I图像如图丙所示，则电源的电动势E＝　5.60　 V，内阻r＝　2.00　 Ω，（结果均保留3位有效数字）电路中R0的作用是 　使电压表的示数变化明显　 。
（3）误差分析，主要原因是电压表的（ 　分流　 ）作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流（ 　小　 ）一些。
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】定量思想；推理法；恒定电流专题；分析综合能力．
【答案】（1）；（2）5.60，2.00，使电压表的示数变化明显；（3）分流，小
【分析】（1）根据电路图连接实物图；
（2）根据闭合电路欧姆定律列式，再结合图丙即可求解电源电动势以及内阻，根据电路图分析可知电阻R0的作用就是使电压表的示数变化明显；
（3）根据电路图可知由于电压表的额分流导致实验产生误差，因此电流表的示数比流过电源的真实电流要小。
【解答】解：（1）根据电路图连接实物图，如图所示
（2）根据闭合电路欧姆定律有U＝E﹣I（r+R0），结合图丙可知纵轴交点表示电动势E＝5.60V，根据图线斜率意义有r+R0，解得r＝2.00Ω，为了减小读数引起的偶然误差，应该使电压表的示数变化明显一些，电路中R0的作用就是使电压表的示数变化明显。
（3）根据闭合电路欧姆定律有U＝E﹣I（r+R0），可知，U是路端电压，I应该是干路电流，而实际上电流表测量的不是干路电流，因此该实验的主要误差在于电压表的分流，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流小一些。
故答案为：（1）；（2）5.60，2.00，使电压表的示数变化明显；（3）分流，小
【点评】本题主要考查了电源电动势和内阻的测量，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合闭合电路欧姆定律和图像的特点即可完成分析。
12．根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻．图中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，如图乙所示．已知R0＝150Ω，请完成以下数据分析和处理．
（1）图乙中电阻为 　80　 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 　0.0045　 （U﹣1Ω﹣1），由此可得电池电动势En＝　1.48　 V．
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题．
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）（2）用描点法作图时，为减小偶然误差，应该用一条直线通过多数点，剔除远离直线的点，不在线上的点大致均匀地分布与直线的两侧；
（3）根据闭合电路欧姆定律列式，得出R关系的函数表达式，结合图象分析斜率和截距的含义即可．
【解答】解：（1）通过描点法作出图象可知第4个点明显和其余点不在一条直线上，故电阻为80Ω的数据点应剔除；
（2）如图所示：
（3）根据闭合电路欧姆定律，有：E＝U12，
变形得： R+（1）；
则由数学规律可知：斜率k0.0045；
故E1.48V；
故答案为：（1）80 （2）如图所示；（3）0.0045，1.48．
【点评】本题关键明确实验原理，根据闭合电路欧姆定律推导出线性关系的表达式，然后结合图象分析，注意数学规律的应用，难度适中．
13．小明同学设计了如图甲所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电流表A（量程为0.6A，内阻不计），电阻箱R（0～99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。
（1）先测电阻R1的阻值。闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱R，读出其示数r1和对应的电流表示数I，将S2切换到b，调节电阻箱R，使电流表示数仍为I，读出此时电阻箱的示数r2．则电阻R1的表达式为R1＝　r1﹣r2 。
（2）小明同学已经测得电阻R1＝2.0Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。他的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图乙所示的R图线，则电源电动势E＝　1.5　 V，电阻R2＝　1.0　 Ω。
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题．
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）由题意可得出实验的原理，则可得出正确的步骤，从而求出电阻的表达式；
（2）根据安阻法测量电动势和内电阻；由闭合电路欧姆定律可得出相应的表达式，从而根据数学关系可得出电动势和内电阻。
【解答】解：（1）由题意可知，要想测出R1的示数，应根据电流表及电阻箱的示数进行分析，由题意可知，若控制电流不变，则电路中的电阻不变，根据串联电路的规律可得出电阻R1的表达式；故第二步应为将S2切换到b，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I；因电路中电流I相同，两次测量时电路电阻相等，故电阻的示数应为两次电阻箱的表达式，故R1＝r1﹣r2
（2）根据闭合电路欧姆定律得，E＝I（R1+R2+R），
解得，
根据图线斜率得电源电动势E＝1.5V，由纵轴截距得R2＝1.0Ω。
故答案为：（1）将S2切换到b，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I．R1＝r1﹣r2．（2）1.5 1.0。
【点评】本题要注意通过审题明确实验中的原理，根据实验原理分析实验中应采用的实验方法；并通过闭合电路欧姆定律可结合数学规律求解电动势和内电阻。
四．实验题（共2小题）
14．某实验小组欲测量某电池的电动势E和内阻r，实验室只提供了以下器材：
待测电池（电动势约为3V）
电压表V（量程0～3V，内阻约为3kΩ）
电流表A（量程0～0.6A，内阻RA＝5Ω）
滑动变阻器R1（0～10Ω，额定电流2A）
滑动变阻器R2（0～200Ω，额定电流0.5A）
开关S，导线若干
（1）为尽量准确地测量出电动势和内阻，滑动变阻器应选用 　R1 （填“R1”或“R2”），请在图甲虚线框中画出实验电路图。
（2）实验小组根据测量实验得到的数据，在坐标纸上画出了U﹣I图像（U为电压表读数，I为电流表读数），如图乙所示。由图像可得该电池的电动势E＝ 　a　 ，内阻r＝ 　　 （结果均用题中字母表示）。
（3）通过以上实验测得的电池电动势E测与真实值E真相比，E测　＝　 E真（填“＞”“＜”或“＝”）。
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】（1）R1；
（2）a，；（3）＝。
【分析】（1）根据使电表示数变化明显分析判断；确定电流表的接法画出电路图；
（2）根据闭合电路欧姆定律推导结合图像计算；
（3）根据实验误差分析判断。
【解答】解：（1）实验目的是测量某电池的电动势和内阻，为方便实验操作，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选择R1。
电流表内阻已知，应选用电流表内接法，故画出实验电路图如图所示。
（2）由闭合电路欧姆定律，得E＝U+I（RA+r）
整理可得U＝﹣（RA+r）I+E
由U I图像可知，纵轴截距a＝E
故该电池的电动势E＝a
由U I图像可知，斜率
故该电池的内阻
（3）由于电流表内阻已知，求内阻时考虑了电流表的电阻，不存在因电流表的内阻对于电动势的测量值造成的系统误差，故实验测得的电池电动势E测与真实值E真相比，E测＝E真。
故答案为：（1）R1；
（2）a，；（3）＝。
【点评】本题关键掌握测量电池电动势、内阻的实验原理和利用图像处理问题的方法。
15．某同学要测定实验室一干电池组的电动势和内阻，利用现有器材设计了如图1所示的实验电路图，选用器材如下：
A．待测干电池组（电动势约4.5V，内阻约3Ω）；
B．电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）；
C．电压表V2（量程0～15V，内阻约5kΩ）；
D．电流表A1（量程0～1A，内阻为0.5Ω）；
E．电流表A2（量程0～100mA，内阻为1Ω；）
F．滑动变阻器RP（0 10Ω）；
G．开关、导线若干。
闭合开关，该同学通过改变滑动变阻器滑片的位置得到多组关于电压表和电流表的数据，描绘了如图2所示的U﹣I图像，根据上述条件回答以下问题。
（1）电压表应选择 　B　 ，电流表应选择 　D　 （填选项前的字母）。
（2）根据图像和已知数据可算出，电池组电动势E＝ 　4.50　 V，内阻r＝ 　3.25　 Ω（结果均保留3位有效数字）。与真实值相比，电动势测量值 　相等　 （填“偏大”“偏小”或“相等”），内阻测量值 　相等　 （填“偏大”“偏小”或“相等”）。
【考点】测量普通电源的电动势和内阻．
【专题】实验题；实验探究题；定量思想；实验分析法；恒定电流专题；实验探究能力．
【答案】（1）B，D；（2）4.50，3.25，相等，相等。
【分析】（1）根据电池组的电动势选择电压表；根据图像中电流取值范围选择电流表；
（2）根据闭合电路欧姆定律结合图像计算；分析电压表和电流表对实验的影响判断。
【解答】解：（1）由题可知，待测电池组的电动势大约为4.5V，选量程0～15V的电压表，测量误差较大，所以实验时需要选择量程0～3V的电压表，通过调节滑动变阻器可以保证不超量程，即电压表应选择B。
结合图2的U﹣I图像，可知实验过程电路中的电流取值范围为0.4～0.8A，所以选择量程0～1A的电流表。即电流表选D。
（2）根据闭合电路欧姆定律
U＝E﹣I（RA+r）
结合U﹣I图像可知
3＝E﹣0.4×（0.5+r），1.5＝E﹣0.8×（0.5+r）
联立，解得
E＝4.50V，r＝3.25Ω
由于电流表内阻已知，实验没有电压表分流、电流表分压的引起的误差，则计算出的电源的电动势测量值与真实值相等，电源内阻测量值和真实值也相等。
故答案为：（1）B，D；（2）4.50，3.25，相等，相等。
【点评】本题关键掌握测定电源电动势和内阻的实验原理、利用图像处理数据的方法。
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