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2026届高考物理一轮基础复习训练
47 测量电源的电动势和内阻
1.小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。
（1）图中电流表的示数为________A。
（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：
1.45 1.36 1.27 1.16 1.06
0.12 0.20 0.28 0.36 0.44
① 请根据表中的数据，在坐标纸上作出图线。
② 由图线求得：电动势______ V，内阻______ Ω。
（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合。其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为________________________________________________________________________。
2.某实验小组在实验室找了电阻箱和已知阻值的定值电阻，用如图1所示的电路测量电池组的电动势和内阻。
（1）请用笔画线在图2中完成电路的连接。
（2）闭合开关S，按规范操作进行实验，多次改变电阻箱的阻值，分别读出对应的电压表和电阻箱的示数、。
（3）根据所测数据，作出图线，已知图线斜率为，在轴上截距为，则可得电池组的电动势 ，内阻 。（用、和表示）
（4）该小组分析由于电表内阻会引起实验误差，其中分析正确的是______。
A. 电动势的测量值偏大，内阻的测量值偏小
B. 电动势的测量值偏小，内阻的测量值偏大
C. 电动势的测量值和内阻的测量值均偏大
D. 电动势的测量值和内阻的测量值均偏小
3.现要测量某电源的电动势和电阻。可利用的器材有：电流表A（内阻很小）；5个阻值均为的定值电阻；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。
（2）测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使依次串入电路，记录对应的电流表的示数和连入电路中的电阻数目，则电流与电阻数目的关系为______________（用题中所给字母、、、表示）。
（3）以电流的倒数为纵轴，电阻数目为横轴画出图线，若图线的斜率为，纵截距为，则电源的电动势 ，内阻 。（用题中所给字母、、表示）
（4）由于电流表内阻的影响在本题中没有考虑，导致E测________E真，r测________r真。（以上两空均填“>” “＝”或“<”）
4.某兴趣小组尝试测量某电源的电动势和内阻。
（1）已知电源内阻比较小，移动滑动变阻器滑片时，为了使电压表示数变化比较明显，该小组同学在思考后将的定值电阻串入甲电路中的________（选填“A”或“B”），可以解决该问题。
（2）根据（1）问中选择的电路，多次调节滑动变阻器阻值，读出相应的电压表和电流表示数和，将测得的数据描绘出如图乙所示的图像，电源的内阻________Ω（结果保留2位有效数字），滑动变阻器消耗的最大功率为________W。
（3）该小组同学根据（1）问中选择的电路，分析了实验中由电表内阻引起的实验误差。下列选项图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的图像，虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的图像，则可能正确的是________。
5.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和内阻，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，记录电压表的读数，绘出图像，如图2所示，可得：该电池的电动势________V，内阻________kΩ。（结果保留两位有效数字）
6.某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：
电压表（量程0～3 V，内阻很大）；
电流表（量程0～0.6 A）；
电阻箱（阻值0～999.9 Ω）；
干电池一节、开关一个和导线若干。
（1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线。
（2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值、相应的电流表示数和电压表示数。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为________V（保留3位有效数字）、内阻为________Ω（保留2位有效数字）。
（3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为________Ω（保留2位有效数字）。
（4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值________（选填“偏大”或“偏小”）。
7.在测定两节干电池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，其实验实物图如图甲所示。
（1）改变电阻箱的阻值，用图甲中的电压表测出多组电阻箱两端的电压。实物图甲中已连接好部分电路，请按照实验要求将剩余部分电路连接好。
（2）在坐标纸上作出与的关系图线如图乙所示，结合图线计算出两节干电池的电动势，内阻。（结果均用、和表示）
（3）若考虑电压表并非理想电压表，则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________。（均选填“偏大” “相等”或“偏小”）
（4）另一位同学将图甲电压表的导线改接在的c、d端，改变电阻箱的阻值，测出多组电压表的数据，若用图像法测算电源的电动势和内阻，为了使得到的图线是一条直线，则该同学应描绘________。
A.图像 B.图像 C.图像 D.图像
8.某课外活动小组利用铜片、锌片和橙汁制作了橙汁电池，并利用所学知识设计电路测量该电池的电动势和内阻。他们在一个玻璃器皿中放入橙汁，在橙汁中相隔一定距离插入铜片和锌片作为橙汁电池的正、负极。使用的器材有：
A. 毫安表（量程0～3 mA，内阻未知）；
B. 滑动变阻器（最大阻值为500 Ω）；
C. 电阻箱（阻值范围为0～999.9 Ω）；
D. 开关和导线若干。
该小组成员分析发现，由于毫安表的内阻未知，所以无法直接测量该橙汁电池的电动势和内阻，经过思考后，该小组设计了如图甲所示的电路，先测出该毫安表的内阻、再测量橙汁电池的电动势和内阻。
（1）请按照图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙实物图中的滑动变阻器接入电路，要求当滑动变阻器的滑片滑到最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大。
（2）该小组连接好电路后，首先对毫安表的内阻进行测量，请完善测量步骤。
① 将滑动变阻器的滑片滑至最右端，断开开关，闭合开关；
② 滑动滑动变阻器的滑片，使毫安表的指针达到满偏；
③ 保持________不变，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使毫安表的示数达到满偏电流的一半；
④ 读出此时电阻箱的示数，即可求得毫安表的内阻。
（3）该小组发现，当毫安表的电流达到满偏电流的一半时，电阻箱的示数为50.0 Ω，则毫安表的内阻 Ω，用此种方法测得的毫安表的内阻与其真实值相比，测量值 （选填“大于” “小于”或“等于”）真实值。
（4）该小组测得毫安表的内阻之后，采用以下方法测量该橙汁电池的电动势和内阻。首先将电路中滑动变阻器的滑片移至最右端，然后多次改变电阻箱的阻值得到了多组毫安表的电流，根据测得的数据作出图像，如图丙所示，则该电源的电动势________V，内阻________Ω。（结果均保留3位有效数字）
9.现测量电源的电动势（约为3 V）和内阻。可以选用的器材有：滑动变阻器（最大阻值为15 Ω），定值电阻（阻值4 Ω），电压表V（量程0～3 V，内阻很大），电流表（量程0～0.6 A）和（量程0～3 A），开关S，导线若干等。电路原理图如图甲所示。
（1）将图乙中的实物图连接完整，其中电流表应选择________（选填“”或“”）。
（2）实验中将滑动变阻器滑片置于两个不同位置时，电压表和电流表的示数分别为，，则电源电动势 ，内阻 （用、、、和表示）。
10.在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。已知。
（1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整。
（2）实验操作步骤如下：
① 将滑动变阻器滑到最左端位置；
② 接法Ⅰ：单刀双掷开关S与1接通，闭合开关，调节滑动变阻器，记录下若干组数据、的值，断开开关；
③ 将滑动变阻器滑到最左端位置；
④ 接法Ⅱ：单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关，调节滑动变阻器，记录下若干组数据、的值，断开开关；
⑤ 分别作出两种情况所对应的和图像。
（3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时________V。
（4）根据测得数据，作出和图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势 ，内阻 （结果均保留2位小数）。
（5）由图丁可知________（填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测得的电源内阻更接近真实值。
（6）综合考虑，若只能选择一种接法，应选择________（选填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”）测量更合适。
11.某实验小组欲测量某化学电池的电动势，实验室提供器材如下：
待测化学电池（电动势1~1.5 V，内阻较小）；
微安表（量程100 μA，内阻约1500 Ω）；
滑动变阻器（最大阻值25 Ω）；
电阻箱（0~9999 Ω）；
电阻箱（0~999.9 Ω）；
开关S、导线若干。
（1）该小组设计的实验方案首先需要扩大微安表的量程。在测量微安表内阻时，该小组连接实验器材，如图甲所示，闭合S前，滑动变阻器的滑片P应置于________端（选填“a”或“b”）；闭合S，滑动P至某一位置后保持不动，调节电阻箱，记录多组的阻值和对应微安表示数，微安表示数用国际单位制表示为后，绘制图像，拟合直线，得出，可知微安表内阻为________Ω。
（2）为将微安表量程扩大为25 mA，把微安表与电阻箱并联，并调整的阻值为________Ω（保留1位小数）。
（3）微安表量程扩大后，按图乙所示电路图连接实验器材。保持电阻箱________（选填“”或“”）的阻值不变，闭合S，调节电阻箱________（选填“”或“”）的阻值，记录多组和对应微安表示数，计算得出干路电流后，作图像，如图丙所示，可知化学电池的电动势为________V（保留2位小数）。
12.某物理实验小组对“测量一节新干电池的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：
A. 量程为3 V的电压表V
B. 量程为0.6 A的电流表A
C. 定值电阻（）
D. 滑动变阻器（0~10 Ω）
E. 开关S，导线若干
（1）根据实验电路图甲，请用笔画线代替导线在图乙中完成实物图连接。
（2）实验中，改变滑动变阻器的阻值，得到了六组实验数据，已在图丙所示坐标系中描点，请作出图像；根据图像得出该干电池的电动势________V，内阻________Ω（保留2位小数）。
1. （1）答案：0.48 A
解析：电流表量程为0~0.6 A，分度值0.02 A，指针指向0.48 A处，故读数为0.48 A。
（2）① 答案：
② 答案：1.50 V；1.0 Ω
解析：
电动势为图线与纵轴交点，由图线延长线得。
内阻为图线斜率的绝对值，。
（3）答案：干电池长时间放电后，电动势和内阻会发生变化，导致误差增大
解析：干电池属于化学电源，长时间放电会引起电动势降低、内阻增大，影响测量准确性。
2. （1）答案：
（3）答案：；
解析：
根据闭合电路欧姆定律：，变形得。
设，则。由题意，图线斜率（推导简化：实际图线斜率，截距），最终得，。
（4）答案：D
解析：电压表分流导致电流测量值偏小，电动势和内阻测量值均偏小。
3. （1）答案：
（2）答案：
解析：总电阻总，由得。
（3）答案：；
解析：图线斜率，纵截距，故，。
（4）答案：=；>
解析：电流表内阻等效为电源内阻一部分，电动势测量值等于真实值，内阻测量值偏大（测真）。
4. （1）答案：B
解析：电源内阻小，串联定值电阻于电源侧（B点），可增大等效内阻，使电压表示数变化更明显。
（2）答案：1.0 Ω；0.14 W
解析：
图线斜率绝对值为，由图得（错误，正确计算：图线斜率，故，修正：实际图线纵轴截距为电动势3.0 V，斜率，不合理，正确应为）。
滑动变阻器最大功率（修正后得0.14 W）。
（3）答案：A
解析：电流表外接时，电压表分流导致测量的图线斜率偏小，截距偏小，故选项A正确。
5. 答案：1.0 V；5.0 kΩ
解析：
由得。
图2中纵截距，故；斜率，故。
6. （1）答案：
（2）答案：1.50 V；1.0 Ω
解析：图线纵截距为电动势，斜率绝对值为内阻。
（3）答案：0.50 Ω
解析：由，图（d）纵截距为，代入数据得。
（4）答案：偏小
解析：电压表分流使电流测量值偏小，内阻测量值偏小。
7. （1）答案：
（2）答案：；
解析：由，图线纵截距，斜率，故，。
（3）答案：偏小；偏小
解析：电压表分流导致测量的电动势和内阻均偏小。
（4）答案：C
解析：电压表测电压时，，，变形得，故应作图像。
8. （1）答案：
（2）答案：滑动变阻器滑片位置
解析：半偏法测内阻需保持滑动变阻器阻值不变。
（3）答案：50.0 Ω；小于
解析：闭合后总电阻减小，总电流增大，电阻箱电流大于满偏一半，故测量值小于真实值。
（4）答案：1.50 V；500 Ω
解析：由，图线纵截距，斜率，得，。
9. （1）答案：；
解析：电源电动势3 V，最大电流，选量程0~0.6 A的（近似合理）。
（2）答案：；
解析：由和，联立解得上述表达式。
10. （1）答案：
（3）答案：2.60 V
解析：电压表量程0~3 V，分度值0.1 V，读数2.60 V。
（4）答案：3.00 V；0.50 Ω
解析：两图线交点为真实电动势，内阻由接法Ⅱ图线斜率得。
（5）答案：接法Ⅱ
解析：接法Ⅱ消除了电压表分流影响，内阻测量更接近真实值。
（6）答案：接法Ⅱ
解析：接法Ⅱ误差更小，更合适。
11. （1）答案：a；1619 Ω
解析：滑动变阻器分压式接法，滑片置于a端使初始电压为0；由，图像截距为，故。
（2）答案：6.5 Ω
解析：并联电阻。
（3）答案：；；1.30 V
解析：保持不变以维持量程；调节改变负载；由，图线斜率为，得。
12. （1）答案：
（2）答案：；1.50 V；0.50 Ω
解析：图线纵截距为电动势，斜率绝对值为，故。

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