1、 第第 86 节节 测定电源的电动势和内阻测定电源的电动势和内阻 1.2016 年年北京北京卷卷 19.某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻，他们提出的实验方案 中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确，最不可取的一组器材是 A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B.一个伏特表和多个定值电阻 C.一个安培表和一个电阻箱 D.两个安培表和一个滑动变阻器 【答案】D 【解析】A 项中根据闭合回路欧姆定律可得 E=U+Ir，可测量多组数据列式求解，A 正确；B 中根据 欧姆定律可得 ( + ) U Er R R ，测量多组数据可求解，B 正确；C 项中根据欧姆定律可得 E=I
2、(R+r)，可测 量多组数据列式求解，C 正确；D 中两个安培表和一个滑动变阻器，由于不知道滑动变阻器电阻，故无 法测量，D 错误. 2.2016 年四川卷年四川卷 8. （11 分）用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源（电 动势约 3 V，内阻约 2 ） ，保护电阻 R1（阻值 10 ）和 R2（阻值 5 ） ，滑动变阻器 R，电流表 A，电 压表 V，开关 S，导线若干。 实验主要步骤： （i）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关； （ii）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数 U 和相应电流表的示数 I； （iii）以 U 为纵坐标，I 为横坐标
3、，作 UI 图线（U、I 都用国际单位） ； （iv）求出 UI 图线斜率的绝对值 k 和在横轴上的截距 a。 回答下列问题： （1）电压表最好选用_；电流表最好选用_。 A电压表（03 V，内阻约 15 k） B电压表（03 V，内阻约 3 k） C电流表（0200 mA,内阻约 2 ） D电流表（030 mA,内阻约 2 ） （2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情 况是_。 A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱 B两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱 C一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱 A V R1 R
4、2 S R 待测电源 D一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱 （3）选用 k、a、R1和 R2表示待测电源的电动势 E 和内阻 r 的表达式 E=_，r=_，代入 数值可得 E 和 r 的测量值。 【答案】(1) A 、 C （2）C （3）ka ； 2 kR 【解析】 （1）电压表最好选用内阻较大的 A；则电路能达到的最大电流 180mAA 2510 3 21 rRR E I ，电流表最好选用 C。 （2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。说明外电路的电阻变大，滑动变阻 器电阻变大，则两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是：一条导线接在滑动变阻器
5、金属杆左端接线柱， 另一条导线接在电阻丝左端接线柱，故选 C （3）图线在横轴上的截距为 a，根据 U- I 图线的在 U 轴上的截距等于电动势 E，则 E=ka； 由 E=UI(rR2)，得 U = - I(rR2)E，对比 U- I 图线可知，图像斜率的绝对值 k=rR2，所以电 源内阻 r=k- R2。 3. 2013 年浙江卷年浙江卷 22 （10 分）采用如图所示的电路测定电池的电动势和内阻。 除了选用照片中的部分器材外，_（填选项） A还需要电压表 B还需要电流表 C还需要学生电源 D不再需要任何器 材 测量所得数据如下： 测量次数 物理量 1 2 3 4 5 6 R/ 1.2 1
6、.0 0.8 0.6 0.4 0.2 I/A 0.60 0.70 0.80 0.89 1.00 1.20 U/V 0.90 0.78 0.74 0.67 0.62 0.43 用作图法求得电池的内阻 r= ； 根据第 5 组所测得的实验数据，求得电流表内阻 RA= 。 答案：（10 分） I/A U/V 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 0 0.5 1.0 1.5 V A R S E r A 3 0.6 3 A 3 0.6 3 （1）A （2）作图正确，r=(0.750.10) （3）0.220.4620 5 5 .R I U RA 4.2013 年安徽卷年安徽卷 21.（7 分）
7、根据闭合电路欧姆定律，用图 1 所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中 R0 是定值电阻，通过改变 R 的阻值，测出 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 U 12 1 坐标系中描出坐标点，如图 2 所示。已知 0 150R ，请完成 以下数据分析和处理。 （1）图 2 中电阻为 的数据点应剔除； （2）在坐标纸上画出R U 12 1 关系图线； （3）图线的斜率是 ）（ 11 V ，由此可得电池电动势 Ex= V。 答案：. （1）80.0 （2）如图示 （3）0.00444 1.50 解析： （1）80.0 在图线以外较远，故应
8、剔除。 （2）连线时应使图线过尽量多的点。 （3）根据闭合电路欧姆定律有 )( 0 0 12 RrR R U E xx ， 图 1 rx R R0 1 2 Ex S 图 2 20 40 60 80 120 100 140 160 0.80 R/ 070 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1 12 V/ 1 U 20 40 60 80 120 100 140 160 0.80 R/ 070 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1 12 V/ 1 U 有)( 111 0 0012 x xx rR ER R ERU ， 由图线求的
9、斜率是 0.00444，由公式求的斜率是 x ER0 1 ，求得电动势为 1.50V。 5. 2012 年理综四川卷年理综四川卷 22 （2）某学习小组的同学拟探究小灯泡 L 的伏安特性 曲线，可供选用的器材如下： 小灯泡 L，规格4.0V0.7A； 电流表 A1，量程 3A，内阻约为 0.1; 电流表 A2，量程 0.6A，内阻 r2=0.2; 电压表 V，量程 3V，内阻 rV=9k； 标准电阻 R1，阻值 1； 标准电阻 R2，阻值 3 k; 滑动变阻器 R，阻值范围 0 10,； 学生电源 E，电动势 6V，内阻不计； 开关 S 及导线若干。 甲同学设计了如图 1 所示的电路来进行测量
10、，当通过 L 的电流为 0.46A 时，电压表的示数如图 2 所示，此时 L 的电阻为_。 乙同学又设计了如图 3 所示的电路来进行 测量，电压表指针指在最大刻度时，加在 L 上的电 压值是_V。 学习小组认为要想更准确地描绘出 L 完 整的伏安特性曲线，需要重新设计电路。请你在乙 同学的基础上利用所供器材，在图 4 所示的虚线框 内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。 解析：由图 2 可读出电压表的示数为 2.30V，所以此时 L 的电阻为 2.30V/0.46A=5； 电压表指针指在最大刻度时，电压表示数 为 3.00V，加在 L 上的电压值为 V4 2 Rr r U UV V V
11、 L 由于电压表量程太小，所以需要改装，将 它与 R2串联即成为一个量程为 4.0V 的新的电压 表；电流表 A1量程太大，不可用，可以将 A2改装：将它并联一个小电阻 R1则成为一个量程为 0.72A 的 新的电流表了。由于灯泡的电阻远小于电压表内阻而与电流表内阻相差不多，属于小电阻，故用电流表 外接法比较合适。答案如答图 1 较合适，若用答图 2 则不太合适。 A1 S E L R V 图3 R2 图4 R S E L V 答图 1 R2 A2 R1 L V 答图 2 R2 A1 R1 A1 S E L R V 图1 V 图2 说明：画出答图 1 给 4 分，只画出答图 2 给 2 分。
12、6. 2011 年理综四川卷年理综四川卷 22 （2） （10 分）为测量一电源的电动势及内阻 在下列三个电压表中选一个改装成量程为 9V 的电压表 A量程为 1V、内阻大约为 1k 的电压表 B量程为 2V、内阻大约为 2k 的电压表 C量程为 3V、内阻为 3k 的电压表 选择电压表_串联_k 的电阻可以改装成量程为 9V 的电压表。 利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表（此表用符号、或与一个电阻 串联来表示，且可视为理想电压表） ，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。 根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为 1.50V 时、电阻箱的阻值为 15.0
13、，电压 表示数为 2.00V 时，电阻箱的阻值为 40.0，则电源的电动势 E=_V、内阻 r=_。 解析：选择量程为 3V、内阻大约为 3K 的电压表盘刻度改装容易，读数容易，改装后量程 和内阻都扩大 3 倍，所以改装时需要串联 6 K 的电阻。 实验原理电路图如图示。 电压表示数为 1.50V 时，改装电压表的示数为 4.50V，即加在电阻 箱上的电压是 4.50V，根据闭合电路的欧姆定律 r . . .E 015 V54 V54，同理有rE 0 .40 V0 . 6 V0 . 6。 联立二式解得 V5 . 7E 10r 7. 2012 年理综福建卷年理综福建卷 19. （2） （12 分
14、） 某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势 E。 先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的情况下， 多用电表表盘示数如图，其示数为_V。 然后，用电压表 V、电阻箱 R、定值电阻 0 R、开关 S、若干 导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。 （）根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整 电路。 （）闭合开关 S，调整电阻箱阻值 R，读出电压表 V 相应示数 U。该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的 R、U 数据，并计算出相应的 1/R 与 1/U 的值。 V3 V3 V2 V1 V3 V2 V1 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 12 10/ 1 R
15、1 V/ 1 U 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 R R0 S E r V V3 请用表中数据在坐标纸上描点，并作出 1/U-1/R 图线。 R() 1 66.7 7 1.4 5 0.0 3 3.3 2 5.0 2 0.0 U(V ) 8 .3 5 .9 4 .8 4 .2 3 .2 2 .9 1/R ( 10- 2 - 1) 0 .60 1 .40 2 .00 3 .00 4 .00 5 .00 1/U(V- 1 ) 0 .12 0 .17 0 .21 0 .24 0 .31 0 .35 （）从图线中可以求得电动势 E=_V 【答案】 （1）A、1.970 mm; (2)
16、9.4V，（）9.5V11.1V 【解析】 （1）调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，无须放上单缝和双缝。 主尺的示数为 1.5mm(半毫米刻度线已经露出)， 可动尺的示数为 47.0 0.01mm=0.470mm,总的示数 为（1.5+0.470）mm=1.970mm. (2)选择开关位于直流电压 10V 档，按电表中央刻度 0- 10V 刻度读数，最小刻度为 0.2V，电池的 电动势为 9.4V。 （）连接电路如图 所示。 （） 所作图象如图所 示 （） 从全电路欧姆定 理可知 rRR E R U 0 ， 得到 ERE rR U 111 0 ，从图中可知截距为电动势的倒数 b=1/
17、E。由图线可知 b=0.10，因此可求出电 动势的大小 E=10V。 8.2018年江苏卷年江苏卷10（8分）一同学测量某干电池的电动势和内阻。 （1）题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 1 I 数据见下表： 根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出 1 R I 关系图 象。由图象可计算出该干电池的电动势为 V；内阻为 0 1.00 4.00 )(V 1 1 U )10( 1 12 - R 3.00 2.00 5.00 0.10 0.20 0.30 0.40 电阻
18、箱 R A - + 开关 待测干电池 电流表 。 R/ 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26 1 I /A1 6.7 6.0 5.3 4.5 3.8 （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2所 示， 则该干电池的电动 势应为 V；内 阻应为 。 答：（1）开关 未断开 电阻箱阻值为零 （2）（见下图） 1.4（1.301.44 都算对） 1.2（1.01.4 都算对） （3）1.4（结果与
19、（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：（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 r I ER 1 ， 所以图线的斜率表示电源电动势 1.37VV 0-7 . 6 2 . 1-8 ）（ E ， 截距绝对值表示 r=0.4 3.0=1.20； 用电压表与电流表并联，可测得电流表的内阻 20. 0 0.33 1066.0 - 3 A V A I U R ，考虑电表内阻对 实验的影响，则 E=I(R+R
20、A+r)，得 )( 1 rR I ER A ，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）=1.00。 9. 2014 年理综新课标卷年理综新课标卷 23利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所 用的实验器材有： 待测电源， 电阻箱 R(最大阻值 999.9 )， 电阻 R0(阻值为 3.0 )， A R1 待测电源 S R0 R 图（a） 0 1 1 /A I R/ 1 2 3 4 5 6 7 2 0 - 2 6 4 8 10 图 2 mV 0 40 80 100 60 20 0 1 1
21、 /A I R/ 1 2 3 4 5 6 7 2 0 - 2 6 4 8 10 电阻 R1(阻值为 3.0 )，电流表 A(量程为 200 mA，内阻为 RA6.0 )，开关 S. 实验步骤如下： 将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S； 多次调节电阻箱，记下电流表的示数 I 和电阻值箱相应的阻值 R； 以1 I为纵坐标，R 为横坐标，作 1 I - R 图线(用直线拟合)； 求出直线的斜率 k 和在纵轴上的截距 b. 为_ 回答下列问题： (1)分别用 E 和 r 表示电源的电动势和内阻，则 1 I 与 R 的关系式为_ (2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻 R3.0 时电流表的示数如图
22、(b)所示，读出数据， 完成下表答：_，_ R/ 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.1 43 0.1 25 0.1 00 0.0 91 0.0 84 0.0 77 I- 1/ A- 1 6.9 9 8.0 0 10. 0 11.0 11.9 13. 0 (3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图， 根据图线求得斜率 k_A- 1- 1， 截距 b _A- 1. (4)根据图线求得电源电动势 E_V，内阻 r_. 【答案】 （1） )rR( R RR R E R ER RR I A A A 0 1 1 1 1 11 （2）0.110 9.09 （3）图
23、线如答图 20 40 0 60 80 100 120 140 160 180 200 图(b) R/ 0 2.0 4.0 6.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 图(c) 1 A 1 / I R/ 0 2.0 4.0 6.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 答图 1 A 1 / I 01 7 613 .k (在 0.961.04 之间均给分) ， 6.0b (在 5.96.1 之间均给分) （4）E=3.0V (在 2.73.3 之间均给分) ， r=1.0(在 0.61.4 之间均给分) 【解析】 本题考查了测量电源
24、电动势和内电阻的实验 (1)根据闭合电路欧姆定律有 A A IR)rRR)( R IR I(E 0 1 . 化简得 )rR( R RR R E R ER RR I A A A 0 1 1 1 1 11 (2)电流表每小格表示 4 mA，因此电流表读数是 0.110 A，倒数是 9.09 A- 1. (3)根据坐标纸上给出的点，画出一条直线，得出斜率01 7 613 .k A- 1- 1，截距 b6.0 A- 1. (4)由)rR( R RR R E R ER RR I A A A 0 1 1 1 1 11 ，代入数值可得, E r R EI 31531 斜率,. E k01 3 因此 E3.0
25、 V， 截距,. E r b06 315 因此 rbE 3 51.0 . 10. 2014 年理综大纲卷年理综大纲卷 23(12 分)现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电流表，内阻为 1.00；电压表 ；阻值未知的定值电阻 R1、R2、R3、R4、R5；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(a)所示。 （1）按图 (a)在实物图(b)中画出连线，并标出导线 1 和其 P 端。 （2）测量时，改变鳄鱼夹 P 所夹的位置，使 R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压 表的示数 U 和电流表的示数 I。 数 据如下表所示。根据
26、表中数据，在图（c）中的坐标纸上将所缺数据 点补充完整，并画出 U- I 图线。 I(mA ) 193 153 111 69 30 导线 1 图（a） A V P R1 R2 R3 R4 R5 E S E V 0 12 3 0 510 15 0 12 3 0 510 15 A R1 R2 R3 R4 R5 S 图（b） U(V) 2.51 2.59 2.68 2.76 2.84 （3）根据 U- I 图线求出电源的电动势 E V，内阻 r 。 【答案】(1)连接如答图 1 所示 (2)U- I 图线如答图 2 所示 (3)2.90(在 2.892.91 之间均给分) 1.02(在 0.931.
27、13 之间均给分) 【解析】(1)实物连线要注意连接主干电路， 最后再连接电压表 (2)根据坐标纸上描出的各点，连接成一条直 线，尽量使得各点对称分布在直线两旁 (3)图像直线纵轴截距表示电源电动势，斜率绝对值表示电源内电阻 将电流表和电源看作等效电源， 电压表的读数即为路端电压， 根据闭合电路欧姆定律有 U=I (RA+r)， 所以 E=2.89V，1.021.0010 30193 512842 3 . r 1 1.201 4年理年理 综北综北 京卷京卷 21. （18 分） 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 1 中的
28、（选项甲或乙） 。 （2）现有电流表（00.6A） 、开关和导线若干，以 及以下器材： A. 电压表（015V） B.电压表（03V） C. 滑动变阻器（050） D.滑动变阻器（0500） 实验中电压表应选用 ；滑动变阻器应选 用 ； （选填相应器材前的字母） （3） 某位同学记录的 6 组数据如下表所示，其中 5 组数据的对应点已经标在图 2 的坐标纸上，请 标出余下一组数据的对应点，并画出 U-I 图线。 （4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势 E= V，内电阻 r= 图（c） 答图1 E V 0 12 3 0 510 15 0 12 3 0 510 15 A R1 R2 R3
29、R4 R5 S 导线1 P 答图2 甲 V A V A 乙 图 1 （5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数 U 以及干电池的输出功率 P 都会发生变 化，图 3 的各示意图中正确反映 P- U 关系的是 。 序号 1 2 3 4 5 6 电压 U（V） 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电流 ( A ) 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 【 答案】 （1） 甲 （2）B C (3)第 3 个点 为数据 误差， 连线时略过 （4）1.50 0.83 （5）C 【解析】 （1）由于干电池内电阻很小，与电流表内阻相差不大，
30、若选乙图，则测量值为电源内阻与 电流表内阻之和，误差较大，故选甲图。 （2）干电池的电压一般为 1.5V 左右，为减小误差，选择量程与之接近的 3V 的电压表：实验中， 滑动变阻器为限流接法，电源内阻一般为几欧姆，应选择最大阻值为 50 的滑动变阻器。 P U O P U O D P U O P U O A B C 图 3 1.0 0.1 0.2 0.3 1.2 1.1 1.3 1.4 1.5 1.6 0 0.4 0.5 0.6 U / V I/A 图 2 （3）第三个点误差较大，应 该舍去。根据数据点排列趋势，可 知图线为直线，画图时，应使数据 点尽可能均匀分布在所画直线两 边。 （4）电源
31、的电动势等于 U-I 图 像纵轴的截距，纵轴上最小刻度为 0.01V，读数时应估到该位。内阻等 于 U- I 图像斜率，计算时在直线上 取相距较远的两点的坐标来计算。 （5）输出功率 2 U PUI Rr ，当滑动变阻器的 电阻等于电源的内阻时，电压表示数等于最大值的一半时，输出功率最大，选项 C 正确。 12.2014 年年物理物理上海卷上海卷 28. (7 分)在用 DIS 测电源的电动势和内阻的实验中 (1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接成电路 如图(a)所示。图中未接导线的 A 端应接在 点(选填: B、C、D或E)。 (2)实验得到的
32、U-I 关系如图(b)中的直线 1 所示， 则电池组的电动势为 V， 内电阻阻值为 。 (3)为了测量定值电阻的阻值，应在图(a)中将A端重新连接到 点(选填: B、C、D或E)， 所得到的 U-I 关系如图(b)中的直线所示，则定值电阻的阻值为 。 【 答 案】 (1) C (2) 2.8； 2 (3) D；3 【解析】 （1）根据实验电路可知电流传感器串联在了电路中，另一个是电压传感器应该并联在电路 中测量电路的路端电压，所以 A 端应该连接在 C 处； 1.0 0.1 0.2 0.3 1.2 1.1 1.3 1.4 1.5 1.6 0 0.4 0.5 0.6 U / V I/A 图 2
33、I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 U/V 图（b) 图（a) A B C D E 数据采集器 （2）根据闭合电路的欧姆定律：U=E-Ir，图线的斜率表示内阻：2 41 82 . . I U r ，截距表示 电动势，即 E2.8V； （3）为了测量定值电阻的阻值，应将定值电阻等效为电源的内阻，电压传感器应该并联在滑动变 阻器两端，所以 A 端应接在 D 端；定值电阻的阻值为：32 560 82 . . r I U R 。 13. 2014 年理综福建卷年理综福建卷 19.（2）(12 分)某研究性学习小组利用伏安法
34、测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所 示，其中，虚线框内为用灵敏电流计 G 改装的电流表 A，V 为标准电压表，E 为待测电池组，S 为开关， R 为滑动变阻器，R0是标称值为 4.0 的定值电阻。 已知灵敏电流计 G 的满 偏电流 Ig=100A、内阻 rg=2.0k， 若要改装后的电流表 满偏电流为 200mA，应并联一 只 （保留一位小数） 的定值电阻 R1； 根据图甲，用笔画线代 替导线将图乙连接成完整电路； 某次实验的数据如下表所示： 该 小组借 鉴“研 究匀变 速直线 运动” 实验中计算加速度的方法（逐差法） ，计算出电池组的内阻 r= (保留两位小数)；为减小偶然误差，
35、逐差法在数据处理方面体现出的主要优点 是 。 该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已 知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但 内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是 。 （填选项前 的字母） 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压表 V 读数 U/V 5. 26 5. 16 5. 04 4. 94 4. 83 4. 71 4. 59 4. 46 改装表 A 读数 I/mA 2 0 4 0 6 0 8 0 1 00 1 20 1 40 1 60 甲 R1 V R
36、E S G 电流表 R0 R R1 R0 S V G E 乙 A电压表内阻的影响 B滑动变阻器的最大阻值偏小 CR1的实际阻值比计算值偏小 DR0的实际阻值比标称值偏大 答案：1.0 如答图所示 1.66 充分利用测得的数据 C D 解析：根据电流表的改装原理 01 1010020 10210100 6 36 1 . .II RI R g gg 借鉴研究匀变速直线运动实验中计算加速度的方法（逐差法） ，采用 1 与 5；2 与 6；3 与 7；4 与 8；两两组合，由)rR( IUE 0 ，联立求出 E、r，而后取其平均值可得。 由)rR( IUE 0 得)rR( IU 0 ，得 0 R I
37、U r ， 采用第 1 与第 5 次数据时38104 102010100 834265 33 1 . . r 采用第 2 与第 6 次数据时63104 102010100 714165 33 2 . . r 采用第 3 与第 7 次数据时63104 102010100 594045 33 3 . . r 采用第 4 与第 8 次数据时00204 102010100 464944 33 4 . . r 故661 4 4321 . rrrr r 逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是充分利用取得的数据。 由闭合电路欧姆定律)rR( IUE 0 ，分析可知，由于电压表内阻的影响，导致通过电源的电 流
38、比测量值偏小， 故内阻测量值总是偏大， 选项 A 正确； 滑动变阻器的阻值不会影响内阻 r 的测量结果， 选项 B 错；电表改装时，R1的实际阻值比计算值偏小，可导致通过表头的电流偏小，电流表读数偏小， 故内阻测量值总是偏大，故 C 正确；由)rR( IUE 0 知，R0的实际阻值比标称值偏大，可导致内阻 测量值总是偏大，故 D 正确。 14.2015 年理综天津卷年理综天津卷 9、 （3）用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约 为 4.5V，内电阻约为 1）的电动势和内电阻，除了待测电池组，电建，导线外，还有下列器材供选 用； A 电流表：量程 0.6A，内电阻约 1 B
39、 电流表：量程 3A，内电阻约为 0.2 R R1 R0 S V G E 答图 A g h V c d c b a b d e f f C 电压表：量程 3V，内电阻约为 30k D 电压表：量程 6V，内电阻约为 60k E 滑动变阻器：0- 1000，额定电流 0.5A F 滑动变阻器：0- 20，额定电流 2A 为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用 _（均填仪器的字母代号） 右图为正确选择仪器后，连好的部分电路，为了使测量误差尽量小，还需在电路中用导线将 _和_相连、_和_相连、_和_相连（均填仪器上接线柱的字母 代号） 实验时发现电流表坏了，于是不再
40、使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器， 重新连接电路，仍能完成实验，实验中读出几组电阻箱的阻值 R 和对应电压表的示数 U；用图像法处 理采集到数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以_为纵坐标，以_ 为横坐标 答案：A，D，F a d c g f h RU 11 ， 或 R U U， 或R U R ，（横纵坐标互换亦可） 解析：按仪器选择顺序，先选电表，电池的电动势为 4.5V，故电压表选择 6V 量程的 D，若电 流表选择 3A 量程，则调节滑动变阻器阻值时电流的变化很小，读数误差大，故电流表选择 0.6A 量程 的 A 即可；因要求测量结果尽量准确，为方便调节，
41、滑动变阻器选择 0- 20 的 F 即可。 为减小误差，电流表应采用内接法，同时注意电表的正、负接线柱，电路图如右图示，故可知 导线应连接 a d 、c g、 f h。 换用电阻箱后，根据闭合电路欧姆定律有r R U UE， 变形后得到 RE r EU 111 或 R U rEU或 E r R EU R 1 ， 故图像坐标可以为 RU 11 ， 或 R U U， 或R U R ，（横纵坐标互换亦 可） 。 15.2015 年江苏卷年江苏卷 10. (8 分)小明利用如题 10- 1 图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻. (1)题 10- 1 图中电流表的示数为 _ A. (2)调节滑动
42、变阻器，电压表和电流表的示数记录如下： 请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出 U-I 图线. 由图线求得：电动势 E = _ V；内阻 r = _. (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 。 U(V) 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06 I(A) 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44 V A d c a b h g f d b c e 答案： (1) 0. 44 (2) U-I 图线见右图 1. 60 (1. 58 1. 62 都算对) 1. 20 (1. 18 1. 26 都算
43、对) (3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化， 导致实验误差增大。 (1)由记录表格知，电流表使用 0.6A 量程，所以读 数为 0.44A。 (2) 描点作图，U-I 图线见右图所示。根据 U=-Ir+E 可得，图像与纵轴的截距表示电动势，所以电 动势大小为 1.60V，图像的斜率等于内阻，所以 r=1.20。 (3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大。 16.2015 年理综安徽卷年理综安徽卷 21 某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为 100 A，内阻 为 2500 的表头，一个开关，两个电阻箱（0999.9 ）和
44、若干导线。 （1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为 50 mA 的电流表，则应将表头与电阻 箱 （填 “串联” 或 “并联” ） ， 并将该电阻箱阻值调为 。 （2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测 量，实验电路如图 1 所示，通过改变电阻 R 测相应的电流 I，且作相 关计算后一并记录如下表。 1 2 3 4 5 6 R () 9 5.0 7 5.0 5 5.0 4 5.0 3 5.0 2 5.0 I(112234 mA R E r 图 1 1.1 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.0 1.2 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 I/A U
45、/V A 0 1 2 3 0 0.2 0.4 0.6 题 10- 1 图 3 V 15 0 . . 6 A 3 S + - 干电池 电压表 滑动变阻器 电阻 开关 电流表 题 10- 2 图 I/A U/V 根据表中数据，图 2 中已描绘出四个点，请将第 5、6 两组数据也描绘在图 2 中，并画 IRI 图线 根据图线可得电池的电动势 E 是 V，内阻 r 是 。 【答案】 （1）并联 5.0； （2）倾斜直线如下图示； 1.53, 2 解析： （1）100A g I ，2500 g R ，量程50 mAI ，根据并联分流原理，改装成大量程电 流表需并联的电阻5.0 gg g I R R II ； （2）根据闭合电路欧姆定律，EIRIr，即 IREIr，所以IRI图像的纵轴截距即等于电池 的电动势 E 的大小，斜率的绝对值即等于内阻大小， 由图像可求出 E=1.53 V，r+rA=7 由于改装的电流表跟电池串联，总内阻为 7，改 装的电流表内阻 5，所以电池内阻为 2.。 17.2017 年天津卷年天
