高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第四章 闭合电路第三节 测量电源的电动势和内阻课后测评

这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第三册第四章 闭合电路第三节 测量电源的电动势和内阻课后测评，共50页。试卷主要包含了实验器材，实验原理，实验操作与数据处理，注意事项等内容，欢迎下载使用。


知识精讲
知识点01伏安法测量电源的电动势和内阻
1．实验器材
被测干电池一节(E约为1.5 V)、直流电压表(量程3 V)、直流电流表(量程0.6 A)、滑动变阻器R(阻值范围0～15 Ω、额定电流2 A)、导线、开关．
2．实验原理
如图1所示，根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，可得U＝E－Ir，以电流I为横轴，电压U为纵轴得到U－I图像，图线在纵轴上的截距在数值上等于电源电动势E，图线的斜率在数值上等于电源的内阻r.
图1
3．实验操作与数据处理
(1)确定电流表、电压表的量程，按图示连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端．
(2)闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数，并把数据记录在下表中．
(3)用同样的方法，依次记录多组U、I的值．
(4)断开开关S，拆除电路．
(5)以U为纵轴，I 为横轴，将记录的电压、电流值标在坐标纸上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电源电动势，根据斜率大小求出内阻．
4.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2所示，可见E测图2
5．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)当路端电压变化不是很明显时，作UI图像时，纵轴单位可以取得小一些，且纵轴起点可以不从零开始．
(4)画U－I图像时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑．这样，就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度．
【即学即练1】
1．采用如图所示的电路，通过改变外电路电阻R，测出多组U、I的数据，作出图像，利用图像可以求解出电源的电动势和内电阻；某同学考虑到实验中使用的电压表和电流表的实际特点，认为本实验是存在系统误差的；关于该实验的系统误差，下列分析正确的是（ ）
A．滑动变阻器接入电路的阻值越大，系统误差越小
B．滑动变阻器接入电路的阻值大小对系统误差没有影响
C．电流表的分压作用导致该实验产生系统误差
D．电压表的分流作用导致该实验产生系统误差
【即学即练2】
2．测定电源的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是（ ）
A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显
B．应选用内阻较小的电压表和电流表
C．移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D．根据实验记录的数据作U–I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧
知识点02 安阻法测量电源的电动势和内阻
1．实验原理
如图3甲所示，根据闭合电路欧姆定律E＝IR＋Ir，得eq \f(1,I)＝eq \f(1,E)R＋eq \f(r,E)，以电阻R为横轴，以电流的倒数eq \f(1,I)为纵轴，得到eq \f(1,I)－R图像是一条直线．
如图乙所示，直线的斜率k在数值上等于eq \f(1,E)，纵轴截距b在数值上等于eq \f(r,E)，所以E＝eq \f(1,k)，r＝eq \f(b,k).

图3
2．实验操作与数据处理
(1)按实验原理图连接好实验电路，检查电流表的量程是否合适，并把电阻箱的阻值调至最大．
(2)闭合开关S，调节电阻箱，使电流表有明显示数，读取此时电阻R和电流表示数I，并把数据记录在下表中．
(3)改变电阻箱的阻值，重复上述步骤(2)，将测量结果记录在表中．
(4)断开开关，整理器材．
(5)以eq \f(1,I)为纵轴，R为横轴，将记录的数据在坐标纸上描点，过这些点作一条直线，确定直线的斜率和纵轴上的截距，计算出电动势和内阻．
说明：由E＝IR＋Ir得R＝Eeq \f(1,I)－r，所以本实验也可作R－eq \f(1,I)图像，R－eq \f(1,I)图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r.
【即学即练3】
3．某学习小组利用图（a）所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如图（b）所示的R-图像，其中R为电阻箱示数，I为电流表示数由此可以得到E=___________V，r=___________，请根据计算结果讨论用图（a）所示电路进行相关测量时可能存在的问题___________。
【即学即练4】
4．为了测定一电池的电动势和内阻，实验室提供有下列器材：
A．电流表G（满偏电流为，内阻为10）
B．电流表A（0~0.6A、0~3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R（100，1A）
D．定值电阻（阻值为990）
E．开关与导线若干
(1)某同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路图，请按照电路图在图乙上完成实物连线。（________）
(2)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用实验测出的数据绘出的图线，为电流表G的示数，为电流表A的示数，由图线可以得到被测电池的电动势E=______V，内阻r=______。
知识点03 伏阻法测量电源的电动势和内阻
实验原理
如图4甲，根据E＝U＋Ir＝U＋eq \f(U,R)r得，eq \f(1,U)＝eq \f(1,E)＋eq \f(r,E)·eq \f(1,R)，以eq \f(1,U)为纵轴，以eq \f(1,R)为横轴，得eq \f(1,U)－eq \f(1,R)图像是一条直线(如图乙)，直线的斜率k＝eq \f(r,E)，纵轴截距b＝eq \f(1,E)，所以E＝eq \f(1,b)，r＝eq \f(k,b).
图4
【即学即练5】
5．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）。
【即学即练6】
某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势和内阻。由于电池的内阻很小。因此在电路中接入了一个阻值为的定值电阻，闭合开关，调节电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，得到了如下数据：
(1)为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用图像来处理实验数据。图像的纵坐标表示电压表读数，则图像的横坐标表示的物理量应该是______。
(2)计算出表格中①②两处对应的物理量①______②______。
(3)在图乙所示的图像中作图______，利用图像得出______，______。
能力拓展
考法01 伏安法测量电源的电动势和内阻
【典例1】
1．某同学在做“测定干电池的电动势和内电阻”的实验时，记录的数据如下表所示：发现实验结果与预期的不一致。分析记录的数据可估计实验电路错误所在。已知下图中的均为保护电阻，则该同学的实验电路可能错接成图中的（ ）。
B．
C．D．
考法02 安阻法测量电源的电动势和内阻
【典例2】
2．一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:
根据表中数据，在答题卡的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100 mV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0.33 A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．
考法03 伏阻法测量电源的电动势和内阻
【典例3】
3．现有一种特殊的电池，它的电动势E约为，允许通过的最大电流约为.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑；R为电阻箱，阻值范围为；是定值电阻，起保护电路的作用。
（1）实验室备有的定值电阻有以下几种规格，本实验中应选用_________。
A．
B．
C．
D．
（2）该同学将符合要求的接入电路后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数U，再改变电阻箱的阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图像.根据该同学所作的图像，可求得该电池的电动势________V，内阻________。
分层提分
题组A 基础过关练
1．用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，实验中可供选择的电压表有两个，量程分别为A（0~2V）、B（0~5V），滑动变阻器两个，规格分别为C（0~1000）、D（0~20），应选用的电压表和滑动变阻器分别为（ ）
A．A，CB．A，DC．B，CD．B，D
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．，
3．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图线，以下实验结论正确的是（ ）
A．电池电动势的测量是准确的，内电阻的测量值偏小
B．电池内阻的测量值为3.50 Ω
C．外电路发生短路时的电流为0.40 A
D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′=0.20 A
4．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中，某同学通过测量两个电池的电流和电压，得到了如图所示的图线，从图象中可以看出（ ）
A．电池的电动势较大，内电阻较大
B．电池的电动势较小，内电阻较小
C．电池的电动势较小，内电阻较大
D．电池的电动势较大，内电阻较小
5．用伏安法测电池1和电池2的电动势、以及内阻和．由测得的数据在U—I图上分别它们的图线直线1和直线2，如图所示，由图可以判断：（ ）
A．＜，＜
B．＜，＞
C．＞，＞
D．＞，＜
6．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，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的（ ）
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
题组B 能力提升练
1．某研究性学习小组利用下图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r．根据实验数据绘出如下图所示的图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到（ ）
A．电源电动势约为1.5V
B．内阻约为1.0Ω
C．用该电路测电动势，测量值比真实值小
D．用该电路测内阻，测量值比真实值小
2．某兴趣小组测量电源的电动势和内阻的实验原理图，如图甲所示，现提供的器材如下：
A．待测电源（电动势约为3V）；
B．电压表V1（量程为0～3V，内阻约为3kΩ）；
C．电压表V2（量程为0～6V，内阻约为10kΩ）；
D．定值电阻R1=10Ω；
E．定值电阻R2=1000Ω；
F．电阻箱R（0～99.9Ω）；
G．开关和导线若干。
（1）如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选择___________；定值电阻R0应选择___________（均填写器材前的字母序号）。
（2）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，根据闭合电路的欧姆定律可得；变形可得；作出的图象如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距已在图中标出，则该电源的电动势为___________V、内阻为___________Ω（结果均保留两位有效数字）。
3．在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，右方为实验原理图，下边为所需器材的实物图。（1）试按原理图在实物图中画线连接成实验电路________。
某同学做测量电池电动势和内阻的实验时，测得数据如下：
（2）根据以上数据，在坐标图中作出U—I图线_______。
（3）根据做出的U—I图线测得：电池电动势=______V（保留小数点后两位）；电池的内阻=______Ω（保留有效数字两位）。
4．甲、乙两个小组的同学欲测量如图1所示的1号干电池的电动势和内阻。
（1）甲组同学准备了量程为0~3V的学生用电压表、量程为0~0.6A的学生用电流表、滑动变阻器以及导线、开关。若电流表内阻和电池内阻阻值接近，请在答题卡上虚线框中为甲组同学画出正确的测量电路图。（________）
（2）乙组同学准备用如图2所示的多用电表进行探究。
①乙组同学想粗测这节干电池的电动势，那么他们应该把多用电表的选择开关旋转到___________。
A．“ACV10” B．“” C．“DCmA2.5” D．“DCV2.5”
②乙组同学选择了合适的挡位，并将红表笔接入了多用电表的“+”孔，黑表笔接入多用电表的“–”孔。则关于该干电池电动势的测量下列说法正确的是___________。
A．红、黑表笔已经正确接入
B．测量时应该把红表笔与干电池的正极相连
C．若测量结果如图3所示，则该干电池的电动势测量值为1.64V
D．本方案中电动势的测量值略大于其真实值
5．用如图所示电路测定一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的内阻非常小，为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电阻R0.除蓄电池、电键和足量导线外，还有下列仪器可供选择：电流表A 1（0～3A）； 电流表A2（0～0.6A）；电压表V1（0～3V）；电压表V2（0～15V）；滑动变阻器 RP1（10Ω，2A）；滑动变阻器RP2（1000Ω，1A）；定值电阻 R01（阻值2Ω，额定功率5W）；定值电阻R02（阻值10Ω，额定功率10W）。
（1）实验时，电压表选V1，滑动变阻器选_______，电流表应该选用______，定值电阻应该选_____。（用符号表示）
（2）根据测得的数据得到如图所示的U—I图线。由图可知，该电源的电动势E=_____________V，内电阻r=___________Ω。
6．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是图中的___________（选填“甲”或“乙”）。
(2)某位同学记录了6组数据并画出U­I图线如图。根据U­I图中所画图线可得出干电池的电动势E=_______V，内电阻r=_______Ω。（结果保留小数点后两位）
题组C 培优拔尖练
1．某同学要测量干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材们：两节干电池，定值电阻，电流表（），灵敏电流计G（满偏电流、内阻）、滑动变阻器，电阻箱，电键S，导线干。
（1）实验中，将灵敏电流计与电阻箱串联，改装成量程为的电压表，电阻箱接入电路的阻值为______。
（2）该同学根据提供的器材，连接了部分电路，请用笔画线代替导线将实验电路图甲连接完整。（______）
（3）电路中的定值电阻的作用是___________。
（4）闭合电键，调节滑动变阻器，测得多组灵敏电流计的示数和电流表的示数，作出图像如图乙所示。则电源的电动势_______V（保留两位有效数字）。
2．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中。
（1）备有如下器材：
A．干电池1节
B．滑动变阻器（0～20Ω）
C．滑动变阻器（0～1kΩ）
D．电压表（0～3V）
E．电流表（0～0.6A）
F．电流表（0～3A）
G．开关、导线若干
其中滑动变阻器应选___________，电流表应选___________ ；（只填器材前的序号）
（2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图；（________）
（3）某同学根据实验数据作出的U-I图象如图所示，由图象可得电池的电动势为___________V，内阻为___________Ω；（答案均保留两位有效数字）
（4）电动势的测量值___________真实值，内阻的测量值___________真实值。（后两空均选填“大于”“等于”或“小于”）
3．为测量一节干电池的电动势和内阻，除了待测电池，实验室还提供的器材有：
A．电流表A（0~0.6A，内阻约几欧）
B．电压表V（0~3V，内阻约30kΩ）
C．滑动变阻器（0~10Ω）
D．滑动变阻器（0~100Ω）
E.开关和导线若干
（1）实验中滑动变阻器应选用________（填“”或“”）。实验小组成员设计的电路如图甲所示，多次调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U、I，在坐标系中描点，如图乙所示，请根据描出的点作出图线_______。根据作出的图线得到电池的电动势________V，内阻r=________Ω。（小数点后均保留两位数字）
（2）若实验小组成员将电路图改成如图丙所示。实验时调节滑动变阻器，测得多组U、I，在原坐标系中描点作图，则作出的图线斜率比原来的图线斜率________（填“大”或“小”）。
4．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学用如图甲所示的电路测量一电源的电动势E和内阻r（E约为3V，r很小），除了电源、开关S、导线外，实验室可供选择的器材还有：
A．电流表（量程3A）
B．电流表（量程0.6A）
C．电压表V（量程3V）
D．定值电阻（阻值4Ω）
E．滑动变阻器（0 ~ 10Ω）
F．滑动变阻器（0 ~ 100Ω）
（1）为了更加准确地进行测量，电流表应______，滑动变阻器应选______（填器材前的字母代号）；
（2）该同学连接好器材进行实验，移动滑动变阻器滑片，测得多组电流I、电压U的数据，作出U—I图像如图乙所示，根据图像得出电池的电动势E = ______V；内阻r = ______Ω（计算结果均保留2位小数）；
（3）考虑电表内阻引起的系统误差，电动势E的测量值______真实值，内阻r的测量值______真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
5．要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材如下∶
A．1节干电池
B．电流表，量程∶0~0.6A，内阻rA=2.5Ω
C．电压表，量程∶0~3V，内阻rV约3000Ω
D．滑动变阻器0~20Ω
（1）请将提供的器材连接成完整的实验电路，要求尽可能减小实验误差。（______）
（2）闭合电键前，应将滑动变阻器滑片移到最___________（填“左”或“右”）端，闭合电键后，调节滑动变阻器的滑片，测得多组电压表和电流表的示数U、I，在U-I坐标系中点作图如图乙所示，由此可得出干电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω（结果均保留三位有效数字）。
（3）不考虑偶然误差的情况下，内阻测量值r测___________内阻真实值r真（填“>、=或<”）。
6．某同学设计了如图甲所示的实验电路，测一节干电池的电动势和内阻。
（1）连接好实验电路，开始测量之前，滑动变阻器的滑片应调到______（选填“”或“”）端。
（2）闭合开关，接位置1，改变滑片的位置，记录多组电压表、电流表示数。
（3）重复（1）操作，闭合开关，接位置2，改变滑片的位置，记录多组电压表、电流表示数。
（4）建立坐标系，在同一坐标系中分别描点作出接位置1、2时的图像如图乙所示。由于接位置1，电压表有______（选填“分流”或“分压”）作用，接位置2，电流表有______（选填“分流”或“分压”）作用，从而导致实验结果存在系统误差。若每次测量操作都正确，读数都准确。则由图乙中的和图线，可得电动势和内阻的真实值为：______，______。（结果均保留3位有效数字）。
第15讲 测量电源的电动势和内阻
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知识精讲
知识点01 伏安法测量电源的电动势和内阻
1．实验器材
被测干电池一节(E约为1.5 V)、直流电压表(量程3 V)、直流电流表(量程0.6 A)、滑动变阻器R(阻值范围0～15 Ω、额定电流2 A)、导线、开关．
2．实验原理
如图1所示，根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，可得U＝E－Ir，以电流I为横轴，电压U为纵轴得到U－I图像，图线在纵轴上的截距在数值上等于电源电动势E，图线的斜率在数值上等于电源的内阻r.
图1
3．实验操作与数据处理
(1)确定电流表、电压表的量程，按图示连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端．
(2)闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数，并把数据记录在下表中．
(3)用同样的方法，依次记录多组U、I的值．
(4)断开开关S，拆除电路．
(5)以U为纵轴，I 为横轴，将记录的电压、电流值标在坐标纸上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电源电动势，根据斜率大小求出内阻．
4.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2所示，可见E测图2
5．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)当路端电压变化不是很明显时，作UI图像时，纵轴单位可以取得小一些，且纵轴起点可以不从零开始．
(4)画U－I图像时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑．这样，就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度．
【即学即练1】
1．采用如图所示的电路，通过改变外电路电阻R，测出多组U、I的数据，作出图像，利用图像可以求解出电源的电动势和内电阻；某同学考虑到实验中使用的电压表和电流表的实际特点，认为本实验是存在系统误差的；关于该实验的系统误差，下列分析正确的是（ ）
A．滑动变阻器接入电路的阻值越大，系统误差越小
B．滑动变阻器接入电路的阻值大小对系统误差没有影响
C．电流表的分压作用导致该实验产生系统误差
D．电压表的分流作用导致该实验产生系统误差
【答案】D
【详解】
AB．本实验中的误差来自于电压表的分流作用，滑动变阻器接入电路部分的阻值越大，则电压表分流越大，误差越大，故A、B错误；
C．电流表采用的是内接法，其内阻不会对测量带来影响，故不产生系统误差，C错误；
D．由于电压表的分流作用使电流测量值偏小，从而产生系统误差，故D正确。
故选D。
【即学即练2】
2．测定电源的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是（ ）
A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显
B．应选用内阻较小的电压表和电流表
C．移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D．根据实验记录的数据作U–I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧
【答案】B
【详解】
A．旧干电池内阻较大，故应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显，故A正确；
B．应选用内阻较小的电流表和内阻较大的电压表，以避免电流表和电压表自身阻值的影响，减小实验误差，故B错误；
C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载而发生危险，故C正确；
D．作图时，应通过尽可能多的点画一条直线并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，这样作图误差最小，故D正确；
本题选择错误的，故选B．
知识点02 安阻法测量电源的电动势和内阻
1．实验原理
如图3甲所示，根据闭合电路欧姆定律E＝IR＋Ir，得eq \f(1,I)＝eq \f(1,E)R＋eq \f(r,E)，以电阻R为横轴，以电流的倒数eq \f(1,I)为纵轴，得到eq \f(1,I)－R图像是一条直线．
如图乙所示，直线的斜率k在数值上等于eq \f(1,E)，纵轴截距b在数值上等于eq \f(r,E)，所以E＝eq \f(1,k)，r＝eq \f(b,k).

图3
2．实验操作与数据处理
(1)按实验原理图连接好实验电路，检查电流表的量程是否合适，并把电阻箱的阻值调至最大．
(2)闭合开关S，调节电阻箱，使电流表有明显示数，读取此时电阻R和电流表示数I，并把数据记录在下表中．
(3)改变电阻箱的阻值，重复上述步骤(2)，将测量结果记录在表中．
(4)断开开关，整理器材．
(5)以eq \f(1,I)为纵轴，R为横轴，将记录的数据在坐标纸上描点，过这些点作一条直线，确定直线的斜率和纵轴上的截距，计算出电动势和内阻．
说明：由E＝IR＋Ir得R＝Eeq \f(1,I)－r，所以本实验也可作R－eq \f(1,I)图像，R－eq \f(1,I)图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r.
【即学即练3】
3．某学习小组利用图（a）所示电路测量电池组的电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如图（b）所示的R-图像，其中R为电阻箱示数，I为电流表示数由此可以得到E=___________V，r=___________，请根据计算结果讨论用图（a）所示电路进行相关测量时可能存在的问题___________。
【答案】3.0 0.9 由于电流表内阻的影响，r测量值大于r真实值
【详解】
[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
解得

由数学知识得知，图象的斜率等于E，纵轴截距的绝对值等于r，则由图得到，电源的电动势为
内阻为
r=0.9Ω
[3]相关测量时可能存在的问题：当外电阻无穷大时，所测路端电压为电动势；故E测量值等于E真实值，而由于电流表内阻的影响，r测量值大于r真实值
【即学即练4】
4．为了测定一电池的电动势和内阻，实验室提供有下列器材：
A．电流表G（满偏电流为，内阻为10）
B．电流表A（0~0.6A、0~3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R（100，1A）
D．定值电阻（阻值为990）
E．开关与导线若干
(1)某同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的电路图，请按照电路图在图乙上完成实物连线。（________）
(2)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用实验测出的数据绘出的图线，为电流表G的示数，为电流表A的示数，由图线可以得到被测电池的电动势E=______V，内阻r=______。
【答案】见解析 9.0 10.0
【详解】
(1)[1]电路图中，电流表G和定值电阻串联，电流表A和滑动变阻器串联，然后再并联，对应连接即可，如图所示。
(2)[2][3]根据闭合电路欧姆定律，可得
（注意物理量要化成国际单位），代入
整理得
又因为，原式简化为
所以图线的斜率绝对值等于电源的内阻大小（因为图像上单位为毫安，所以要除以1000），图线与纵轴的截距等于电池的电动势大小，图中有两点（0.5，4），（0.1，8），代入得直线方程
故
知识点03 伏阻法测量电源的电动势和内阻
实验原理
如图4甲，根据E＝U＋Ir＝U＋eq \f(U,R)r得，eq \f(1,U)＝eq \f(1,E)＋eq \f(r,E)·eq \f(1,R)，以eq \f(1,U)为纵轴，以eq \f(1,R)为横轴，得eq \f(1,U)－eq \f(1,R)图像是一条直线(如图乙)，直线的斜率k＝eq \f(r,E)，纵轴截距b＝eq \f(1,E)，所以E＝eq \f(1,b)，r＝eq \f(k,b).
图4
【即学即练5】
5．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）。
【答案】 AD 见解析 E 电压表的分流
【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。
【即学即练6】
某研究性学习小组利用图甲所示的电路测量某电池的电动势和内阻。由于电池的内阻很小。因此在电路中接入了一个阻值为的定值电阻，闭合开关，调节电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，得到了如下数据：
(1)为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用图像来处理实验数据。图像的纵坐标表示电压表读数，则图像的横坐标表示的物理量应该是______。
(2)计算出表格中①②两处对应的物理量①______②______。
(3)在图乙所示的图像中作图______，利用图像得出______，______。
【答案】电压与电阻的比值（或电流） 0.089 0.196 2.0 0.4
【详解】
(1)[1]由闭合电路欧姆定律可得
所以有
显然，若用作为图像的横坐标，可得一次函数，则图像是直线，图像与纵轴的交点表示电池的电动势，图像斜率的绝对值表示。
(2) ①②[2][3]根据表中实验数据，找出电压表示数与所对应电阻的阻值，由欧姆定律
可求出相应的电流为
(3)[4] 在图乙所示的图像中作图如图所示
[5]根据(2)中所得数据，在坐标系中描出对应的点，然后根据坐标系中的点作直线，作出电源的路端电压与电流关系图像如图所示；由图像可知，纵坐标的截距表示电源电动势，则有
。
[6]由于图像斜率绝对值等于电源内阻与定值电阻阻值之和，得
得电池的内阻
。
能力拓展
考法01 伏安法测量电源的电动势和内阻
【典例1】
1．某同学在做“测定干电池的电动势和内电阻”的实验时，记录的数据如下表所示：发现实验结果与预期的不一致。分析记录的数据可估计实验电路错误所在。已知下图中的均为保护电阻，则该同学的实验电路可能错接成图中的（ ）。
B．
C．D．
【答案】B
【详解】
根据图表可知电压表示数与电流表示数同时增大，对B图，定值电阻有

可能同时测量定值电阻两端的电压和电流，对A图，

CD图
故电压随电流增大而减小。
故选B。
考法02 安阻法测量电源的电动势和内阻
【典例2】
2．一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:
根据表中数据，在答题卡的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100 mV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0.33 A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．
【答案】（1）①开关未断开 ②电阻箱阻值为零 （2）图像如图所示：
1.4（1.30~1.44都算对） 1.2（1.0~1.4都算对） （3）1.4（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）
【解析】
本题考查测量电源电动势和内电阻实验，意在考查考生的实验数据处理能力和误差分析能力．
（1）连接电路时电源应与电路断开，所以开关要断开；另一错误是电阻箱接入电路的电阻是零，这样容易烧坏电流表和电源．
（2）将数据描点连线，做出一条倾斜的直线．根据闭合电路欧姆定律E=I(R+r)得，所以图线的斜率表示电源电动势V=1.37V，截距绝对值表示r=0.4×3.0Ω=1.20Ω；用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻，考虑电表内阻对实验的影响，则E=I(R+RA+r)，得，所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V，图线的截距表示（RA+r），所以内阻精确值为r=（1.20-0.20）Ω=1.00Ω．
点睛：本题考查应用电流表和电阻箱测量电源电动势和内电阻实验，本题创新之处在于用一个电压表并联在电流表的两端测出电流表的电阻，从而提高测量电源内阻的精确度．
考法03 伏阻法测量电源的电动势和内阻
【典例3】
3．现有一种特殊的电池，它的电动势E约为，允许通过的最大电流约为.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑；R为电阻箱，阻值范围为；是定值电阻，起保护电路的作用。
（1）实验室备有的定值电阻有以下几种规格，本实验中应选用_________。
A．
B．
C．
D．
（2）该同学将符合要求的接入电路后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数U，再改变电阻箱的阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图像.根据该同学所作的图像，可求得该电池的电动势________V，内阻________。
【答案】C 10 46（45～48均可）
【详解】
(1)[1]允许通过的最大电流约为，据欧姆定律知，保护电阻的最小阻值为
故选C。
(2)[2]据
可得到
则
的图像是一条直线，由数学知识可知，截距
解得
[3] 图像中的斜率
解得
分层提分
题组A 基础过关练
1．用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，实验中可供选择的电压表有两个，量程分别为A（0~2V）、B（0~5V），滑动变阻器两个，规格分别为C（0~1000）、D（0~20），应选用的电压表和滑动变阻器分别为（ ）
A．A，CB．A，DC．B，CD．B，D
【答案】B
【详解】
干电池的电动势约为1.5V，因此电压表应选用的量程为0~2V，干电池内阻约为几欧，为了调节方便并减小误差，滑动变阻器应选用最大阻值为20的，B正确。
故选B。
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．，
【答案】C
【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．如图甲所示为测量一节干电池的电动势和内电阻的实验电路图，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图线，以下实验结论正确的是（ ）
A．电池电动势的测量是准确的，内电阻的测量值偏小
B．电池内阻的测量值为3.50 Ω
C．外电路发生短路时的电流为0.40 A
D．电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数I′=0.20 A
【答案】D
【详解】
AB．由图像可知，电动势测量值E测=1.4V，电源内阻测量值为
由图甲电路图可知，相对于电源来说，电流表采用了外接法，由于电压表的分流，使电流表所测电流小于流过电源的电流，实验误差来源于电压表的分流，电动势的测量值表示为
内阻的测量值表示为
AB错误；
C．外电路发生短路时的电流为
C错误；
D．电压表的示数为1.20V时，电流表的示数
D正确。
故选D。
4．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中，某同学通过测量两个电池的电流和电压，得到了如图所示的图线，从图象中可以看出（ ）
A．电池的电动势较大，内电阻较大
B．电池的电动势较小，内电阻较小
C．电池的电动势较小，内电阻较大
D．电池的电动势较大，内电阻较小
【答案】A
【详解】
U—I图像中，图线与纵坐标的交点为电源电动势，斜率的绝对值表示电源内阻大小，由此可知电池a的电动势较大，a的斜率较大，a电池的内阻较大，A正确，BCD错误。
故选A。
【点睛】
考点：考查对U—I图像的理解和应用
点评：本题难度较小，掌握闭合电路欧姆定律U=E-Ir的物理意义，明确图像中与横轴、纵轴交点和斜率的物理意义
5．用伏安法测电池1和电池2的电动势、以及内阻和．由测得的数据在U—I图上分别它们的图线直线1和直线2，如图所示，由图可以判断：（ ）
A．＜，＜
B．＜，＞
C．＞，＞
D．＞，＜
【答案】A
【详解】
根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir，当I=0时，U=E，即图线与枞轴交点的坐标表示电动势．则由图可知E1＜E2．图线的斜率大小等于电源的内阻r，由图可知，图1的斜率小于图2的斜率，则r1＜r2，故A正确，BCD错误。
6．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，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的（ ）
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
【答案】D
【详解】
A．根据
E=I(R+r)
在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个电阻箱组合可测量电动势和内阻，选项A能达到实验目的；
B．测定电源的电动势和内阻的原理是闭合电路欧姆定律，由
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；B能达到实验目的；
C．根据
在没有电流表的情况下，用一个电压表和一个电阻箱组合可以测量电动势和内阻，选项C能达到实验目的；
D．根据
E=I(R+r)
在没有电压表的情况下，用一个电流表和一个滑动变阻器组合，只能测得电流I，但是不能读出电阻R的值，则不可以测量电动势和内阻，选项D不能达到实验目的；
本题选不能测电源电动势和内阻的，故选D。
题组B 能力提升练
1．某研究性学习小组利用下图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r．根据实验数据绘出如下图所示的图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到（ ）
A．电源电动势约为1.5V
B．内阻约为1.0Ω
C．用该电路测电动势，测量值比真实值小
D．用该电路测内阻，测量值比真实值小
【答案】B
【详解】
AB．根据闭合电路的欧姆定律，可得
则可知图线的斜率等于E，纵轴截距绝对值等于r，由图得到，电源的电动势约为3V，内阻约为1Ω，故A错误，B正确；
CD．将电流表的内阻等效为电源的内阻，故电流表内阻对电动势的测量无影响，故E测量值等于真实值，而由于电流表内阻的影响，r测量值大于真实值，故CD错误。
故选B。
2．某兴趣小组测量电源的电动势和内阻的实验原理图，如图甲所示，现提供的器材如下：
A．待测电源（电动势约为3V）；
B．电压表V1（量程为0～3V，内阻约为3kΩ）；
C．电压表V2（量程为0～6V，内阻约为10kΩ）；
D．定值电阻R1=10Ω；
E．定值电阻R2=1000Ω；
F．电阻箱R（0～99.9Ω）；
G．开关和导线若干。
（1）如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选择___________；定值电阻R0应选择___________（均填写器材前的字母序号）。
（2）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，根据闭合电路的欧姆定律可得；变形可得；作出的图象如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距已在图中标出，则该电源的电动势为___________V、内阻为___________Ω（结果均保留两位有效数字）。
【答案】B D 2.7 1.1
【详解】
(1)[1]电源电动势约为，应选电压表，故选B。
[2]定值电阻应选定值电阻R2=1000Ω，因为电阻箱如果阻值远小于定值电阻，则电阻箱两侧电压变化范围太小，不能测多组实验数据。故选D。
（2）[3]由题中表达式可知，当
时
则
[4]由题中表达式和图像可知，当
时
则
3．在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，右方为实验原理图，下边为所需器材的实物图。（1）试按原理图在实物图中画线连接成实验电路________。
某同学做测量电池电动势和内阻的实验时，测得数据如下：
（2）根据以上数据，在坐标图中作出U—I图线_______。
（3）根据做出的U—I图线测得：电池电动势=______V（保留小数点后两位）；电池的内阻=______Ω（保留有效数字两位）。
【答案】见解析； 见解析； 1.47； 1.1
【详解】
（1）[1]按照原理图连接实验电路
（2）[2] 根据实验数据，在坐标图中作出U—I图线
（3）[3][4]由闭合电路欧姆定律可知
所以图像的纵坐标轴截距为电动势，图像的斜率表示电源内阻
E=1.47V
4．甲、乙两个小组的同学欲测量如图1所示的1号干电池的电动势和内阻。
（1）甲组同学准备了量程为0~3V的学生用电压表、量程为0~0.6A的学生用电流表、滑动变阻器以及导线、开关。若电流表内阻和电池内阻阻值接近，请在答题卡上虚线框中为甲组同学画出正确的测量电路图。（________）
（2）乙组同学准备用如图2所示的多用电表进行探究。
①乙组同学想粗测这节干电池的电动势，那么他们应该把多用电表的选择开关旋转到___________。
A．“ACV10” B．“” C．“DCmA2.5” D．“DCV2.5”
②乙组同学选择了合适的挡位，并将红表笔接入了多用电表的“+”孔，黑表笔接入多用电表的“–”孔。则关于该干电池电动势的测量下列说法正确的是___________。
A．红、黑表笔已经正确接入
B．测量时应该把红表笔与干电池的正极相连
C．若测量结果如图3所示，则该干电池的电动势测量值为1.64V
D．本方案中电动势的测量值略大于其真实值
【答案】见解析； D； AB
【详解】
（1）[1]测量干电池的电动势和内阻的实验，选择限流式的电路图，由于电流表内阻未知，且电流表内阻和电池内阻阻值相近，所以电流表选择内接，如图
（2）[2]由于干电池为直流电源，所以应选择D。
[3] A．由于电表正常偏转，所以表明红、黑表笔已经正确接入，故A正确；
B．对于多用表的红黑表笔满足“红入黑出”，所以红表笔应接在电池的正极，故B正确；
C．观察表盘第二排刻度为直流电流电压档，读数为1.58V，故C错误；
D．由于电压表分流，会使得本方案中电动势的测量值略小于其真实值，故D错误。
故选AB。
5．用如图所示电路测定一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的内阻非常小，为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电阻R0.除蓄电池、电键和足量导线外，还有下列仪器可供选择：电流表A 1（0～3A）； 电流表A2（0～0.6A）；电压表V1（0～3V）；电压表V2（0～15V）；滑动变阻器 RP1（10Ω，2A）；滑动变阻器RP2（1000Ω，1A）；定值电阻 R01（阻值2Ω，额定功率5W）；定值电阻R02（阻值10Ω，额定功率10W）。
（1）实验时，电压表选V1，滑动变阻器选_______，电流表应该选用______，定值电阻应该选_____。（用符号表示）
（2）根据测得的数据得到如图所示的U—I图线。由图可知，该电源的电动势E=_____________V，内电阻r=___________Ω。
【答案】RP1 A2 R01 2.0 0.5
【详解】
(1)[1][2][3]根据U-I图线得最大电流是0.4A，因此电流表应选：A2；能保证电路安全，又方便实验操作，因此滑动变阻器选：RP1；定值电阻可以选R01、（阻值2Ω、额定功率5W），如果选择R02，由于定值定值较大，电路电流较小，电流变化范围小，不能测多组实验数据；
(2)[4][5]根据
图象与纵坐标的交点为电池的电动势，故电动势为2.0V；图象的斜率绝对值为内电阻和定值电阻之和，故内电阻为：
6．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是图中的___________（选填“甲”或“乙”）。
(2)某位同学记录了6组数据并画出U­I图线如图。根据U­I图中所画图线可得出干电池的电动势E=_______V，内电阻r=_______Ω。（结果保留小数点后两位）
【答案】甲 1.50（1.49~1.51） 0.83（0.81~0.85）
【详解】
(1)[1]乙图中电流表的内阻对测量结果的影响较大，则应该选择的实验电路是甲图；
(2)[2][3]根据U­I图中所画图线可得出干电池的电动势
E=1.50V
内电阻
题组C 培优拔尖练
1．某同学要测量干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材们：两节干电池，定值电阻，电流表（），灵敏电流计G（满偏电流、内阻）、滑动变阻器，电阻箱，电键S，导线干。
（1）实验中，将灵敏电流计与电阻箱串联，改装成量程为的电压表，电阻箱接入电路的阻值为______。
（2）该同学根据提供的器材，连接了部分电路，请用笔画线代替导线将实验电路图甲连接完整。（______）
（3）电路中的定值电阻的作用是___________。
（4）闭合电键，调节滑动变阻器，测得多组灵敏电流计的示数和电流表的示数，作出图像如图乙所示。则电源的电动势_______V（保留两位有效数字）。
【答案】19850 防止短路，保护电路 2.9
【详解】
（1）[1] 将灵敏电流计改装成量程为4V的电压表，电阻箱接入电路的阻值为
改装后的电压表内阻
（2）[2] 将电流表与滑动变阻器串联接在电路两端，灵敏电流计与电阻箱串联充当电压表与滑动变阻器和电流表并联，电路连线如图
（3）[3] 电路中的定值电阻R0的作用是保护电路，防止短路
（4）[4] 根据闭合电路欧姆定律可得
变形可得
当I2=0时，即滑动变阻器相当于断路，从图像纵截距读出电流
电动势为
2．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中。
（1）备有如下器材：
A．干电池1节
B．滑动变阻器（0～20Ω）
C．滑动变阻器（0～1kΩ）
D．电压表（0～3V）
E．电流表（0～0.6A）
F．电流表（0～3A）
G．开关、导线若干
其中滑动变阻器应选___________，电流表应选___________ ；（只填器材前的序号）
（2）为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图；（________）
（3）某同学根据实验数据作出的U-I图象如图所示，由图象可得电池的电动势为___________V，内阻为___________Ω；（答案均保留两位有效数字）
（4）电动势的测量值___________真实值，内阻的测量值___________真实值。（后两空均选填“大于”“等于”或“小于”）
【答案】B E 1.5 1.0 小于 小于
【详解】
（1）[1][2]滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因干电池内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选B，电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流，对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5 A，故需要选择0～0.6 A，所以电流表应选E。
（2）[3]实验电路如图；
（3）[4][5]由图象可得电池的电动势为
E=1.5V
内阻为
（4）[6][7]由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图象如图所示，
由图象可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值。
3．为测量一节干电池的电动势和内阻，除了待测电池，实验室还提供的器材有：
A．电流表A（0~0.6A，内阻约几欧）
B．电压表V（0~3V，内阻约30kΩ）
C．滑动变阻器（0~10Ω）
D．滑动变阻器（0~100Ω）
E.开关和导线若干
（1）实验中滑动变阻器应选用________（填“”或“”）。实验小组成员设计的电路如图甲所示，多次调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数U、I，在坐标系中描点，如图乙所示，请根据描出的点作出图线_______。根据作出的图线得到电池的电动势________V，内阻r=________Ω。（小数点后均保留两位数字）
（2）若实验小组成员将电路图改成如图丙所示。实验时调节滑动变阻器，测得多组U、I，在原坐标系中描点作图，则作出的图线斜率比原来的图线斜率________（填“大”或“小”）。
【答案】 见解析 1.50（1.49~1.51） 0.83（0.82~0.84） 大
【详解】
（1）[1]为了便于调节，滑动变阻器应选小变阻器，故选用，
[2]作出的图线如图所示。
[3]由图线可知纵截距表示电池的电动势，有
（1.49~1.51）
[4] 图线的斜率表示电池的内阻，有
（0.82~0.84）
（2）[5]根据图丙测出的U、I作出的图线的斜率为电池内阻和电流表内阻的和，因此斜率变大。
4．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学用如图甲所示的电路测量一电源的电动势E和内阻r（E约为3V，r很小），除了电源、开关S、导线外，实验室可供选择的器材还有：
A．电流表（量程3A）
B．电流表（量程0.6A）
C．电压表V（量程3V）
D．定值电阻（阻值4Ω）
E．滑动变阻器（0 ~ 10Ω）
F．滑动变阻器（0 ~ 100Ω）
（1）为了更加准确地进行测量，电流表应______，滑动变阻器应选______（填器材前的字母代号）；
（2）该同学连接好器材进行实验，移动滑动变阻器滑片，测得多组电流I、电压U的数据，作出U—I图像如图乙所示，根据图像得出电池的电动势E = ______V；内阻r = ______Ω（计算结果均保留2位小数）；
（3）考虑电表内阻引起的系统误差，电动势E的测量值______真实值，内阻r的测量值______真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】B E 2.93 ~ 2.95V 0.50 ~ 0.54Ω 小于 小于
【详解】
（1）[1]由图乙可知电流最大不超过0.6A，为满足精确性原则，电流表应选，B。
[2]由于电源内阻较小，为了便于测量，滑动变阻器应选择总阻值较小的E。
（2）[3]根据闭合电路的欧姆定律有
E = U + I(R0 + r)
整理有
U = E - I(R0 + r)
由上式可知U—I图像的纵截距为E = 2.94V。
[4]由上式可知U—I图像的斜率为k = R0 + r，则r = 0.52Ω。
（3）[5][6]电压表分流，使电流表示数并非电路中总电流的真实值，从而产生系统误差，由于
E测 = ，r测 =
真实电动势、内阻为
E = ，r =
故有电动势、内阻测量值均小于真实值。
5．要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的器材如下∶
A．1节干电池
B．电流表，量程∶0~0.6A，内阻rA=2.5Ω
C．电压表，量程∶0~3V，内阻rV约3000Ω
D．滑动变阻器0~20Ω
（1）请将提供的器材连接成完整的实验电路，要求尽可能减小实验误差。（______）
（2）闭合电键前，应将滑动变阻器滑片移到最___________（填“左”或“右”）端，闭合电键后，调节滑动变阻器的滑片，测得多组电压表和电流表的示数U、I，在U-I坐标系中点作图如图乙所示，由此可得出干电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω（结果均保留三位有效数字）。
（3）不考虑偶然误差的情况下，内阻测量值r测___________内阻真实值r真（填“>、=或<”）。
【答案】 左 1.38~1.42 1.40~1.50 =
【详解】
（1）[1]由于电流表的内阻已知，因此可采用如图所示的电路。
（2）[2]闭合电键前，为了保护电路中元件，滑动变阻器接入电路的电阻最大，滑片应滑到最左端
[3]根据图乙可知，电池的电动势为
[4]电池的内阻
（3）[5]由于实验过程将电流表等效成理想电表，将电流表的内阻和电池内阻等效成新电源的内阻，电压表测的就是等效电源的路端电压，电流表测的就是等效电源的电流，因此内阻测量值r测等于内阻真实值r真。
6．某同学设计了如图甲所示的实验电路，测一节干电池的电动势和内阻。
（1）连接好实验电路，开始测量之前，滑动变阻器的滑片应调到______（选填“”或“”）端。
（2）闭合开关，接位置1，改变滑片的位置，记录多组电压表、电流表示数。
（3）重复（1）操作，闭合开关，接位置2，改变滑片的位置，记录多组电压表、电流表示数。
（4）建立坐标系，在同一坐标系中分别描点作出接位置1、2时的图像如图乙所示。由于接位置1，电压表有______（选填“分流”或“分压”）作用，接位置2，电流表有______（选填“分流”或“分压”）作用，从而导致实验结果存在系统误差。若每次测量操作都正确，读数都准确。则由图乙中的和图线，可得电动势和内阻的真实值为：______，______。（结果均保留3位有效数字）。
【答案】 分流 分压 1.50 1.50
【详解】
（1）[1]为保护电流表，实验开始前，应将滑片P置于电阻最大的a端；
（4）[2]当接1位置时，电压表有分流作用，可把电压表与电源看做个等效电源，根据闭合电路欧姆定律
可知，电动势和内阻的测量值均小于真实值，所以作出的图线应是B线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差。
[3][4][5]当接2位置时，电流表有分压作用，可把电流表与电源看做个等效电源，根据闭合电路欧姆定律
可知电动势测量值等于真实值，图线应是A线，即
由于接1位置时，图线的B线对应的短路电流为
所以
课程标准
课标解读
掌握伏安法测量电动势和内阻的原理，能正确操作并进行实验数据的处理.
掌握安阻法、伏阻法测量电动势和内阻的原理，并会用图像法处理数据．
物理量
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
I/A
物理量
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
I/A
eq \f(1,I)/A－1
电阻箱读数
40.00
20.00
12.00
8.00
6.00
5.00
电压表示数
1.89
1.78
1.66
1.57
1.43
1.35
0.047
①
0.138
②
0.238
0.270
0.60
0.70
0.80
0.90
1.0
1.1
0.18
0.21
0.24
0.27
0.30
0.33
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
6.0
5.3
4.5
3.8
I（A）
0.15
0.25
0.35
0.45
0.55
U（V）
1.30
1.20
1.10
0.95
0.85
课程标准
课标解读
掌握伏安法测量电动势和内阻的原理，能正确操作并进行实验数据的处理.
掌握安阻法、伏阻法测量电动势和内阻的原理，并会用图像法处理数据．
物理量
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
I/A
物理量
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
I/A
eq \f(1,I)/A－1
电阻箱读数
40.00
20.00
12.00
8.00
6.00
5.00
电压表示数
1.89
1.78
1.66
1.57
1.43
1.35
0.047
①
0.138
②
0.238
0.270
0.60
0.70
0.80
0.90
1.0
1.1
0.18
0.21
0.24
0.27
0.30
0.33
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
6.0
5.3
4.5
3.8
I（A）
0.15
0.25
0.35
0.45
0.55
U（V）
1.30
1.20
1.10
0.95
0.85