資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
人教版（2019）物理必修三同步學習筆記：12.3　實驗：電池電動勢和內阻的測量
一、實驗思路
由E＝U＋Ir知，改變外電路的阻值可測出多組U、I的值，通過圖像可求出E、r的值．實驗電路如圖所示．
INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A822.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A822.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A822.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A822.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A822.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\閆法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A822.TIF" \* MERGEFORMATINET
二、物理量的測量
路端電壓U和電流I兩個物理量．而僅測兩組U、I數據，聯立方程解得E和r，誤差可能較大，應該多次測量，并對數據處理，才能減小誤差．所以應該使用滑動變阻器改變外電路電阻，進行多次測量．
三、數據處理
1．計算法：由E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r可解得E＝，r＝.可以利用U、I的值多求幾組E、r的值，算出它們的平均值．
2．作圖法：
(1)以U為縱坐標，I為橫坐標，建立平面直角坐標系，根據幾組U、I測量數據，在坐標系中描點，作U－I圖像，如圖所示．
INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A823.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A823.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A823.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A823.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A823.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\閆法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A823.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)將圖線兩側延長，縱軸截距是斷路的路端電壓，它的數值就是電源電動勢E；橫軸截距是路端電壓U＝0時的電流，它的數值就是短路電流I短＝.
(3)圖線斜率的絕對值為電源的內阻r，即r＝＝.
3．誤差分析
(1)偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數以及作U－I圖像時描點不準確．
(2)系統誤差：主要原因是未考慮電壓表的分流作用，使得電流表上讀出的
數值比實際的總電流(即流過電源的電流)要小一些．U越大，電流表的讀數與總電流的偏差就越大，將測量結果與真實情況在U－I坐標系中表示出來，如圖所示，可見E測INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A824.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A824.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A824.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A824.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A824.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\閆法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A824.tif" \* MERGEFORMATINET
四、注意事項
1．為使電池的路端電壓有明顯變化，應選取內阻較大的舊干電池和內阻較大的電壓表．
2．實驗中不能將電流調得過大，且讀數要快，讀完后立即切斷電源，防止干電池因大電流放電時間過長導致內阻r發生明顯變化．
3.當干電池的路端電壓變化不很明顯時，作圖像，縱軸起點可不從零開始．縱軸單位可取得小一些．如圖所示，此時圖線與縱軸交點仍為電池的電動勢E，但圖線與橫軸交點不再是短路電流，內阻要在直線上取較遠的兩點，用r＝||求出．
INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A825.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A825.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A825.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A825.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A825.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\閆法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A825.TIF" \* MERGEFORMATINET
二、伏阻法測電動勢和內阻
1．實驗思路
由E＝U＋Ir＝U＋r知，改變電阻箱阻值，測出多組U、R值，通過公式或圖像可求出E、r.實驗電路如圖所示．
INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A846.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A846.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A846.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A846.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A846.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\閆法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A846.TIF" \* MERGEFORMATINET
2．實驗器材
電池、電壓表、電阻箱、開關、導線．
3．數據處理
(1)計算法：由解方程組可求得E和r.
(2)圖像法：由E＝U＋r得：＝＋·.故－圖像的斜率k＝，縱軸截距為，如圖．
由圖像的斜率和截距求解．
INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A847.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A847.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A847.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A847.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A847.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\閆法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A847.TIF" \* MERGEFORMATINET
三、安阻法測電動勢和內阻
1．實驗思路
如圖所示，由E＝IR＋Ir知，改變電阻箱的阻值，測出多組I、R的值，通過圖像就可求出E、r的值．
INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A848.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A848.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A848.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A848.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A848.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\閆法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A848.TIF" \* MERGEFORMATINET
2．實驗器材
電池、電流表、電阻箱、開關、導線．
3．數據處理
(1)計算法：由解方程組求得E，r.
(2)圖像法：由E＝I(R＋r)得：＝R＋
－R圖像的斜率k＝，縱軸截距為(如圖甲)
INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A849.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A849.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A849.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\03\\A849.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\張彥麗\\2022年\\同步\\物理\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A849.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\閆法敏\\2022\\同步\\看\\物理 人教 必修第三冊\\教師用書Word版文檔\\03\\A849.TIF" \* MERGEFORMATINET
又R＝E·－r
R－圖像的斜率k＝E，縱軸截距為－r(如圖乙)．
由圖像的斜率和截距求解．
一、伏安法測電動勢和內阻
某同學要測量一枚紐扣電池的電動勢（約為3V）和內阻（約為0.5Ω），設計了如圖甲所示的電路，電路中為定值電阻，電壓表內阻較大。
（1）請按圖甲電路幫助小賈同學完善圖乙實物的連線________。
（2）滑動變阻器應選用______，定值電阻應選用______。
A．滑動變阻器（阻值為0~3Ω，允許通過的最大電流為2A）
B．滑動變阻器（阻值為0~50Ω，允許通過的最大電流為1A）
C．定值電阻（阻值為1.0Ω，功率不能超過2W）
D．定值電阻（阻值為10Ω，功率不能超過10W）
（3）閉合開關S，調節滑動變阻器的滑片，記錄多組電壓表U和電流表I的示數，作出圖像如圖丙所示，則電池的電動勢E=______V（結果保留三位有效數字），電池的內阻r=______Ω（結果保留兩位有效數字）。
（4）當電壓表的示數如圖丁所示時，電池的輸出功率是______W（結果保留兩位有效數字）。
【詳解】（1）[1]實物圖如圖所示
（2）[2] [3] 電流表量程是0.6A，電池電動勢約為3V，則電路中最小的阻值為
定值電阻為保護電阻，定值電阻（阻值為10Ω，功率不能超過10W）阻值太大，所以定值電阻應該選C；滑動變阻器（阻值為0~3Ω，允許通過的最大電流為2A）阻值太小，滑動變阻器采用限流式接法，為測多組實驗數據，滑動變阻器應該選擇B；
（3）[4][5]根據閉合電路歐姆定律
由圖丙可知，圖線與縱軸的交點所代表的電壓就是電池電動勢，則
E=2.92V
由圖丙可知，圖線的斜率等于，則
則
（4）[6]電壓表的量程是3V，圖丁所示讀數為2.40V，由圖丙可知，此時電流為0.35A，則此時電池的輸出功率
二、伏阻法測電動勢和內阻
某實驗小組用如圖（a）所示的電路測量一個電動勢E約為9V、內阻r在0～15Ω范圍內、允許通過的最大電流為0.9A的電池的電動勢和內阻，虛線框內表示的是由量程只有5V、內阻為3000Ω的電壓表和電阻箱R1共同改裝成量程為10V的新電壓表。R2是保護電阻，R3也是電阻箱。
（1）電阻箱R1的阻值應該調節為______Ω；
（2）可備選用的定值電阻有以下幾種規格，則R2宜選用______；
A．150Ω，5.0W B．10Ω，10W C．5Ω，1.0W D．0.5Ω，2.5W
（3）該小組利用圖（a）測量電源的電動勢和內阻時，選取R2為（2）中所選擇的定值電阻，將改裝好的新電壓表正確地接在A、C之間。調節電阻箱R3，測出若干R3的阻值和原表頭示數U1，請寫出和的關系式______。（用題中給出的物理量表示）
（4）根據實驗數據，用描點的方法繪出圖（b）所示的圖像。依據圖像，可以測出電源的電動勢E=_V，內阻r=______Ω（結果均保留兩位有效數字）。
【詳解】（1）[1]由題意可知改裝前電壓表
改裝后，電壓表的量程最大值為10V，由于電壓表和電阻箱串聯，根據串聯電路中電壓與電阻的關系有
當電壓表達到最大量程10V時，電壓表兩端電壓達到最大值5V，帶入數據聯立可得
（2）[2]由題意可知回路中
所以有
故選B。
（3）[3]該回路中R2和R3串聯，由于R2的阻值遠小于改裝后電壓表的阻值，所以可忽略其影響，根據串聯電路中電壓的規律可得
整理得
（4）[4][5]根據以上表達式結合圖像可知
解得
與縱軸的截距
代入數據解得
三、安阻法測電動勢和內阻
小明在書上看到介紹用800個馬鈴薯和蘋果通過鎳釘和銅線連接起來，組成了一個超大的果蔬電池組，通過特殊裝置就可以給手機充電，小明同學想通過實驗來驗證水果電池的可用性，他把銅片和鋅片相隔約插入一個蘋果中，制成一個水果電池，并采用如圖甲所示的電路測量該水果電池的電動勢和內阻，小明同學查閱資料后得知，水果電池的電動勢約為，內阻約為；電流表量程為，內阻忽略不計。
（1）實驗室的電阻箱有兩種規格：電阻箱，電阻箱，圖甲中的電阻箱應選用______（填“”或“”）。
（2）利用電阻箱的阻值與相應的電流表的示數，作出圖像，如圖乙所示，根據圖像可得，水果電池的電動勢為______，內阻為______（結果均保留三位有效數字）。
（3）若考慮電流表的內阻，則水果電池內阻的測量值______真實值（填“大于”“小于”或“等于”）。
【詳解】（1）[1]根據題意可知，電阻箱的最大阻值為電源內阻的，如果選用，電流的調節范圍太小，指針幾乎不變，則應選用最大阻值與電源內阻差不多的。
（2）[2][3]根據題意，由閉合回路歐姆定律有
整理可得
則圖像中，圖像的斜率
由圖可知，當時，，解得
（3）[4]若考慮電流表內阻，由閉合回路歐姆定律有
整理可得
則（2）中所求內阻為
可知，水果電池內阻的測量值大于真實值。
4．某實驗小組要測量某型號電池的電動勢和內阻，在實驗室中找到如下器材：
A．量程為6V的電壓表V1，內阻很大；
B．量程為3V的電壓表V2，內阻很大；
C．電阻箱R的調節范圍為0~999.9 ；
D．定值電阻R0，阻值約為10 ；
E.開關和導線若干。
該實驗小組設計了如圖甲所示的電路圖，并完成了如下的操作：
（1）組裝好實驗器材后，將電阻箱的阻值調到最大，開關閉合，減小電阻箱的阻值，讀出兩電壓表V1、V2的示數U1、U2及相應的電阻箱示數R，反復調節，記錄多組實驗數據；
（2）該實驗小組利用（1）中的數據建立如圖乙所示的坐標系并繪制圖像，由圖像可知該電池的電動勢E=____________V，內阻r=________ （結果均保留2位有效數字）；
（3）本實驗電路還可以準確測量R0的阻值，該實驗小組利用（1）中的數據建立如圖丙所示的坐標系并繪制圖像，則圖像與縱軸的交點a=_____；由圖像可知電路圖甲中定值電阻的阻值R0=________ 。
5．一同學用伏安法測量一節干電池的電動勢和內阻，可供選擇的器材有：
A．電流表A1（量程為1mA，內阻為100Ω）；
B．電流表A2（量程為120mA，內阻為20Ω）；
C．定值電阻；
D．定值電阻；
E．定值電阻；
F．定值電阻；
G．滑動變阻器R；
H．開關、導線若干。
（1）要求使用所提供的器材改裝成一量程為的電流表，則需選擇的電流表為_______、定值電阻為________。（均填寫器材前的字母）
（2）要求使用所提供的器材改裝成一量程為的電壓表，則需選擇的電流表為______、定值電阻為________。（均填寫器材前的字母）
（3）利用改裝后的電表設計電路如圖甲所示（圖中、均為改裝后的電表），將測量所得數據描點、作圖，得到電壓表的電壓U和電流表的電流I的關系圖像如圖乙所示，則電池的電動勢_______V，內阻_______Ω。（結果均保留三位有效數字）
6．在測量電源（一節干電池）電動勢和內電阻的實驗中，有電壓表V（量程為3V和15V）；電流表A（量程為0.6A和3A）；滑動變阻器（）和（）。
（1） 為了更準確地測出電源電動勢和內電阻，電壓表的量程應選用___________，電流表的量程應選用___________，滑動變阻器應選用___________，選擇的實驗電路是下圖中的___________（填“甲”或“乙”）。
（2） 在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的圖線，由圖可得該電源電動勢E=___________V，內電阻r=___________。
（3）采用（1）中所選電路測量時，由于電表內阻影響，誤差情況是___________， ___________。（均填“>”“<”或“=”）
7．某同學用如圖所示的電路來測定電池的電動勢和內阻。
（1）①圖1為連好的部分電路，請完成答題卡中圖1連線____________；
②為了安全，測量前，移動滑動變阻器的滑片應置于靠近_______（填k或f）處。
（2）該同學根據測得數據作出作出U-I圖線，從圖線中得到電源的電動勢E=________V，內電阻r=_________Ω。（結果均保留三位有效數字）
8．某同學用伏安法測一節干電池的電動勢和內阻，現備有下列器材：
A．被測干電池一節（電動勢約為1.5V）
B．電流表1：量程0~0.6A，內阻約0.3
C．電流表2：量程0~3A，內阻約為10
D．電壓表1：量程0~3V，內阻未知
E．電壓表2：量程0~15V，內阻未知
F．滑動變阻器1：0~10，2A
G．滑動變阻器2：0~1000，1A
H．開關、導線若干
伏安法測電池電動勢和內阻的實驗中，由于電流表和電壓表內阻的影響，測量結果存在系統誤差；在現有器材的條件下，要盡可能準確地測量電池的電動勢和內阻。
（1）在上述器材中電流表應選______電壓表應選______滑動變阻器應選______（填寫選項前的字母）；
（2）實驗電路圖應選擇圖中的_______（填“甲”或“乙”）；
（3）根據實驗中電流表和電壓表的示數得到了如圖丙所示的U—I圖像，則干電池的電動勢E＝______V，內電阻r＝______。（結果均保留兩位有效數字）
（4）E的測量值_______E的真實值（填大于，等于或小于）
9．在“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內阻”的實驗中備有如下器材：
A．干電池1節（電動勢約為1.5V，內阻約為1Ω）
B．電壓表V（0~3V，內阻約為20kΩ）
C．電流表A（0~0.6A，內阻約為1.0Ω）
D．滑動變阻器R1（10Ω，2A）
E.滑動變阻器R2（100Ω，0.1A）
F.開關、導線若干
（1）為減小實驗誤差和方便操作，連接圖（甲）所示電路進行實驗。實驗中滑動變阻器應選用___________（填“R1”或“R2”）。
（2）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖乙所示的U-I圖線，由圖可較準確地求出該電源電動勢E=___________V；內阻r=___________Ω。（結果均保留1位小數）
10．在測定兩節干電池的電動勢和內阻的實驗中，某同學用到的器材有一個電壓表，一個電阻箱，一個定值電阻（），一個開關S，兩節干電池，若干導線，其實驗原理圖如圖甲所示。
（1）在圖乙是實驗圖中，部分電路已正確連線，請用筆畫線代替導線將余下部分電路連接好。_____
（2）改變電阻箱的阻值，用電壓表（量程）測出定值電阻兩端的電壓。下列三組電阻箱阻值的調節范圍方案中，比較合理的方案是________。
A． B． C．
（3）開關S斷開，調節電阻箱，讀出其阻值，開關S閉合，讀出電壓表的示數；如此反復實驗，測得多組正確的數據和，和，……使用測得的數據，在坐標紙上作出電壓表示數的倒數與電阻箱的阻值的關系圖線如圖丙所示，結合圖線計算出兩節干電池的電動勢________，內阻________。（結果用、和表示）
（4）用這個方法測得的內阻和真實值相比________（選填“偏大”“相等”或“偏小”）
11．要測量一電源的電動勢E（略小于3V）和內阻r（約1Ω），現有下列器材：電壓表V（0~3V）、電阻箱R（0~999.9Ω），定值電阻，開關和導線。某實驗小組根據所給器材設計了如圖甲所示的實驗電路。
（1）實驗小組同學計劃用作圖法處理數據，同學們多次調節電阻箱阻值R，讀出電壓表對應的數據，建立坐標系并描點連線得出了如圖乙所示的圖線，圖線縱坐標表示，圖線的橫坐標表示電壓表讀數的倒數。若所得圖線的斜率為k，圖線的延長線在縱軸上的截距為－b，則該電源的電動勢E＝______，內阻r＝______。（用k和b表示）
（2）從實驗中取兩組數據，電阻箱阻值時，對應電壓表讀數；電阻箱阻值時，電壓表讀數。由這兩組數據可求得電源的電動勢為E＝______V，內阻為r＝______Ω。（結果保留兩位有效數字）
（3）利用圖甲所示電路測得的電動勢和內阻與真實值和相比，______，______。（填“大于”“等于”或“小于”）
12．18650鋰電池具有容量大、壽命長、安全性能高等優點，被廣泛應用。某活動小組設計了圖甲的電路測定一節標稱為3.7V的鋰電池的電動勢和內阻。圖中，精密電阻的阻值較小，電阻箱R的調節范圍為0~99.99Ω，電壓表V1，V2的量程分別為3V和1V，兩電表的內阻均很大。實驗進行了如下的操作，完成下列填空（計算結果保留兩位小數）。
（1）電路連接完成后，將電阻箱的阻值R調到最大，閉合電鍵，再減小阻值R，讀出兩電壓表V1，V2的示數、，反復調節電阻箱并記錄多組實驗數據。
（2）將（1）得到的數據描到圖乙中并作出圖像，則圖甲中精密電阻的阻值___________Ω。
（3）將（1）得到的數據描到圖丙中并作出圖像，由圖像可知該電源的電動勢___________V，內阻___________Ω。內阻r的測量值與真實值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不變”）。
13．利用如圖（a）所示電路，可以測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有：待測電源，電阻箱R（最大阻值999.9Ω），電阻R0（阻值為3.0Ω），電阻R1（阻值為3.0Ω），電流表A（量程為200mA，內阻為RA＝6.0Ω），開關S。
實驗步驟如下：
①將電阻箱阻值調到最大，閉合開關S；
②多次調節電阻箱，記下電流表的示數I和電阻箱相應的阻值R；
③以為縱坐標，R為橫坐標，作圖線（用直線擬合）；
④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b；
回答下列問題：
（1）分別用E和r表示電源的電動勢和內阻，則與R的關系式為______________；
（2）實驗得到的部分數據如下表所示，其中電阻R＝3.0Ω時，電流表的示數如圖（b）所示，讀出數據，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）在圖（c）的坐標紙上描點并作圖_____；根據圖線求得斜率k＝_____A-1·Ω-1，截距b＝_____A-1；
（4）根據圖線求得電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω。
14．一同學測量某干電池的電動勢和內阻。
（1）如圖所示是該同學正準備接入最后一根導線（圖中虛線所示）時的實驗電路，請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處_______________；
（2）實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數I，以及計算的數據見下表：
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
根據表中數據，在方格紙上作出關系圖像____；
由圖像可計算出該干電池的電動勢為________V；內阻為________Ω；
（3）為了得到更準確的測量結果，在測出上述數據后，該同學將一只量程為100mV的電壓表并聯在電流表的兩端，調節電阻箱，當電流表的示數為0.33A時，電壓表的指針位置如圖所示，則該干電池的電動勢應為________V，內阻應為______Ω。
15．某中學生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉盛產的橙子制作了橙子電池，電動勢不足1V，內阻上千歐。
（1）甲同學用如圖a所示的實驗電路測量這種電池的電動勢E和內阻r。實驗室提供備用的器材如下：
A．電流表A1：內阻為0.5Ω，量程為0~0.6A
B．電流表A2：內阻為100Ω，量程為0~300μA
C．電阻箱R1（0～100Ω）
D．電阻箱R2（0～9999Ω）
E．開關一個，導線若干
實驗中，電流表應選________，電阻箱應選________。（填寫所給器材的序號）
（2）甲同學正確連接電路后，調節電阻箱R的阻值，得到的測量數據如下表所示。根據實驗數據計算出電阻箱R兩端的電壓，作出的U -I圖像如圖b所示，則從圖像中得出該橙子電池的電動勢為E＝________V，內阻為r＝________kΩ。（保留兩位有效數字）。
R/kΩ 9 8 7 6 5 4 3
I/μA 92 102 115 131 152 180 220
（3）乙同學將四個這樣的橙子電池串聯起來給“2.5V 0.5A”的小燈泡供電，燈泡仍不發光，檢查電路無故障，分析燈泡不亮的原因是：_____________。
4． 6.0 3.0 1 9.0
【詳解】（2）[1][2]根據閉合電路歐姆定律得
變形得
由此可知，乙圖的縱截距為電源電動勢
斜率的絕對值為
（3）[3][4]由題可知，R0和R串聯，電流相等，即
變形得
由此可知，丙圖的縱截距為
斜率為
解得
5． B C A F 1.47 4.90
【詳解】（1）[1][2]改裝成一量程為0.6A的電流表，需要將量程較大的電流表A2并聯一個定值電阻，并聯電阻的阻值
故定值電阻選R1；
（2）[3][4] 改裝成一量程為1.5V的電壓表，需要將剩余電流表A1串聯一個定值電阻，串聯定值電阻的阻值
故定值電阻選R4；
（3）[5][6]根據
圖像與縱軸的交點為電動勢，斜率的絕對值等于內電阻，因此
6． 3V 0.6A 甲 1.5 1 < <
【詳解】（1）[1]電源（一節干電池）電動勢大約為，電壓表選擇量程。
[2]電路中最大電流約，所以電流表選擇量程。
[3]由于電源內阻較小，滑動變阻器選擇較小的。
[4]由于電源內阻較小，電流表分壓誤差較大，為減小實驗誤差，選擇甲圖電路。
（2）[5][6]根據全電路歐姆定律
整理得
所以圖線斜率的絕對值為電源內阻，縱截距為電源電動勢，由圖丙
，
（3）[7]由于電壓表分流作用，電流測量值小于真實值，實驗測出的電動勢小于真實值。
[8]由于電壓表分流作用，電壓值越大，電壓表分流越多，對應電流真實值與測量值差值越大，如圖
即實驗測出的電源內阻小于真實值。
7． f 1.44（1.44-1.46） 0.730（0.700-0.730）
【詳解】（1）[1]連接實物圖如下
[2]為了保護電表及電源，在調節滑動變阻器時，應特別要注意防止短路或將電流調得過大；所以滑動變阻器的滑片應置于靠近f處，使回路一開始電流最??；
（2）[3]由閉合電路歐姆定律
U=E-Ir
可知圖線與縱軸的交點為電源的電動勢，根據題中給出的圖像可得電源電動勢為
E=1.46V
1.44V-1.46V均算正確；
[4]圖線的斜率表示內電阻
=0.730Ω
0.700Ω-0.730Ω均算正確。
8． B D F 乙 1.5 1.0 小于
【詳解】（1）[1][2][3]一節干電池的電動勢為左右，故電壓表應選D；為了使電壓表讀數變化大一些，滑動變阻器阻值不易過大，故應選F；本實驗通過干電池的電流不宜過大，故電流表應選B；
（2）[4]電流表的內阻和干電池的內阻比較接近，采用乙圖電路圖所產生的系統誤差更小，故實驗電路圖應選擇乙圖；
（3）[5][6]圖像的縱軸截距表示電動勢，斜率的絕對值表示內阻，則有
（4）[7]實驗電路乙圖中的誤差來源于電壓表的分流，使得電流表的示數小于真正流過電源的總電流，測量圖線與真實圖線如圖所示
由圖像可知電動勢的測量值小于真實值。
9． R1 1.5 0.9
【詳解】（1）[1]干電池內阻約為1Ω，滑動變阻器串聯在電路中，用來調節兩端電壓和電路中的電流，為減小誤差和方便調節，滑動變阻器的最大值應與電源內阻相差不多，故選擇最大阻值為10Ω的R1；
（2）[2][3]根據甲圖電路連接方式，由閉合回路歐姆定律可得
由U-I圖像可知，E為圖像縱軸的斜距，即
圖像斜率的絕對值為r，即
10． 見解析 A 偏小
【詳解】（1）[1]根據甲電路圖，實物連接如圖所示
（2）[2]兩節干電池的電動勢大約為，電壓表量程為，為了保證電表安全，當電壓示數最大時，電阻箱阻值大約為
為了保證電壓表示數偏轉角度較大，當時，電阻箱阻值大約為
可知電阻箱阻值如果太大，將使得電壓表示數比較小，讀數帶來的誤差偏大，故比較合理的方案是A。
（3）[3][4]根據閉合電路歐姆定律可得
可得
可知圖像的斜率為
解得電動勢為
圖像的縱軸截距為
解得內阻為
（4）[5]本實驗誤差來源于電壓表的分流，設電壓表內阻為，根據閉合電路歐姆定律可得
可得
可知圖像的斜率為
解得
圖像的縱軸截距為
解得
可知測得的內阻和真實值相比偏小。
11． 2.8 1.0 小于 小于
【詳解】（1）[1][2]由閉合電路歐姆定律得
整理為
則
得
（2）[3][4]由閉合電路歐姆定律得
聯立解得
E＝2.8V
r＝1.0Ω
（3）[5][6]解釋一：實驗誤差來自于電壓表內阻的影響，根據等效電源的知識
故小于，小于。
解釋二：考慮到電壓表分流
與不考慮電壓表分流對比由
可知，小于，小于。
12． 3.74V 不變
【詳解】解：（2）[1]電阻箱和電阻串聯，根據串聯電路的分壓特點有
將圖乙數據代入可得
（3）[2]根據閉合電路歐姆定律有
整理可得
可知圖丙中圖像與縱軸的交點表示E，所以
E=3.74V
[3]圖像斜率表示-r，所以
[4]因為兩電壓表的內阻都很大，所以測的電壓是準確的，電阻箱的電阻也是準確的，故內阻r的測量值與真實值不變。
13． 0.110 9.09 見解析圖 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）
【詳解】（1）[1]根據閉合電路歐姆定律有
代入數據化簡得
（2）[2][3]電流表每小格表示4mA，因此電流表讀數為
（3）[4]在坐標紙上描點，畫出一條直線，如圖所示
[5][6]由圖可知，斜率為
截距為
（4）[7][8]根據表達式，圖線的斜率為
解得
縱截距為
解得
14． 開關未斷開，電阻箱阻值為零 見解析圖 1.38（1.30～1.44） 1.2（1.0～1.4都） 1.38（結果與（2）問第一個空格一致） 1.0（結果比（2）問第二個空格小0.2）
【詳解】（1）[1]在電學實驗中，連接電路時應將開關斷開，電阻箱的阻值調為最大，從而確保實驗儀器、儀表的安全；
（2）[2]根據閉合電路歐姆定律
變形可得
描點連線后圖像如圖所示
[3][4]圖線的縱截距的絕對值為電源內阻r，圖線的斜率為電源電動勢E，由圖可得
（3）[5][6]根據歐姆定律得電流表的內阻為
所以該干電池的內阻為
圖線的斜率仍為電動勢E，即
15． B D 0.95 1.2 橙子電池的內阻太大，回路電流太小，路端電壓太小，燈泡實際功率太小
【詳解】（1）[1][2]橙子電池的電動勢很小、內阻很大，為使電表有明顯示數，電流表應選擇B，電阻箱應選擇D；
（2）[3]根據圖a所示電路圖，由閉合電路的歐姆定律可知
整理得
由圖b所示圖像可知，橙子電池電動勢為
[4]圖像斜率的絕對值
橙子電池的內阻
（3）[5]橙子電池的內阻太大，回路中電流太小，路端電壓太小，燈泡實際功率太小，燈泡不發光。
知識梳理
考點歸納
鞏固練習
參考答案
試卷第1頁，共3頁

展開更多......

收起↑