2017-2021北京高二物理期末匯編：測電源電動勢和內(nèi)阻（教師版）

2017-2021北京高二物理期末匯編：測電源電動勢和內(nèi)阻

填空題（共1小題）

1.（2020春?海淀區(qū)校級期末）如圖所示電路中，AB、CD、EF為同種材料、相同規(guī)格的均勻電阻絲，每厘米電阻

為九=lC/cm,AB、CD長度為L=20cm,EF長度為Lo=10cm,AC、BD間導(dǎo)線電阻不計。EF與AB、CD接觸

良好。圖中電壓表為理想電壓表（可視為內(nèi)阻無限大，如圖狀態(tài)時AE、CF中沒有電流不分壓）。電池的電動勢

E和內(nèi)阻r都不變。

（1）某同學進行了如下操作：當EF處于最左端時，電壓表的讀數(shù)為Ui=5.0V,EF位于最右端時，電壓表的讀

數(shù)變?yōu)閁2=15.0V,求電源電動勢與內(nèi)阻；

（2）另一個同學認為前面同學的測量太粗糙，認為可以不斷改變BE、DF長度x并讀出相應(yīng)電壓表讀數(shù)來做某

種圖象求電動勢E和內(nèi)阻r。

a.試用E、r、Lo、x、入表示BE=DF=x時，電壓表讀數(shù)U；

b.根據(jù)這個表達式給出的U?x關(guān)系，該同學做出了一條y=kx+b形式的圖象，試說明該表達式中y、k、b各

項的物理意義。

—.實驗題（共23小題）

2.（2021春?海淀區(qū)期末）在做測量干電池的電動勢和內(nèi)阻實驗中，備有下列器材可以選用:

A.干電池一節(jié)（電動勢約1.5V、內(nèi)阻約1-2。）

B.直流電流表（量程為0?0.6A、0~3A,0.6A擋內(nèi)阻為表10C,3A擋內(nèi)阻為0.02Q）

C.直流電壓表（量程為0?3V、0-15V,3V擋內(nèi)阻為5k。，15V擋內(nèi)阻為25k。）

D.滑動變阻器

E.開關(guān)

F.導(dǎo)線若干

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（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量精度更高，實驗中應(yīng)選用電流表的量程為A,電壓表的量程為V.

（2）在以下虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖.

（3）根據(jù)實驗記錄畫出U-I圖象（如圖所示），可求出待測電池的電動勢E為V,內(nèi)阻r為

C.（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（4）引起該實驗的系統(tǒng)誤差的主要原因是.

A.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實際輸出的電流小

B.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實際輸出的電流大

C.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓小

D.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓大

3.（2021?海淀區(qū)二模）在測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，可選用的器材有：

A.電壓表V：0?3V,內(nèi)阻約3k￡l；

B.電流表Ai：0-0.6A,內(nèi)阻約0.1C；

C.電流表A2：0?3A,內(nèi)阻約0.01C；

D.滑動變阻器Ri：0-100Q；

E.滑動變阻器R2：0?15。；

（D電流表應(yīng)選用,滑動變阻器應(yīng)選用（選填項目前的符號）;

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（2）用所選器材按照圖1連接好電路后，將滑動變阻器滑片置于合適位置，閉合開關(guān)S,通過調(diào)整滑動變阻器，

得到多組電流I和電壓U。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，繪制出如圖2所示的U-I圖像，由圖線可求出E=V,r=Q

（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）；

（3）通過以上測量方法求得的結(jié)果會存在誤差，其中由電表引起的誤差不能通過多次測量取平均值的方法減小。

下列說法中正確的是。

A.由于電流表的分壓作用，使電動勢的測量值小于真實值

B.由于電流表的分壓作用，使電動勢的測量值大于真實值

C.由于電壓表的分流作用，使內(nèi)阻的測量值小于真實值

D.由于電壓表的分流作用，使內(nèi)阻的測量值大于真實值

4.（2020秋?通州區(qū)期末）關(guān)于“測電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗，某研究性學習小組的同學用如圖1所示的電路，測

量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)電阻r。實驗室提供的器材如下：待測電池、電壓表、電阻箱（阻

值范圍。?999.9C）、開關(guān)、導(dǎo)線。

（1）請根據(jù)圖1所示的電路圖，在圖2中畫出連線，將器材連接成實驗電路。

（2）開始做實驗時，先把變阻箱阻值調(diào)到最大，再接通開關(guān)，然后逐次改變電阻箱接入電路的阻值R,讀取與

R對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U,并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標點描繪在U-U圖中。請將圖3、圖4中電阻箱和電壓表

R

所示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標點描繪在圖5所示的坐標系中（用“+”表示），并畫出U-U圖線。

R

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（3）由U-U圖線可得該電池組的電動勢E=V,內(nèi)電阻r=。（均保留3位有效數(shù)字）。

R

（4）若利用電流表、電壓表來測量一節(jié)新的干電池的電動勢和內(nèi)電阻，要求盡量減小實驗誤差，圖6中甲、乙

兩種連接方案應(yīng)該選擇哪一種，并說明理由：?

5.（2020秋?西城區(qū)期末）用如圖1所示電路測一個充電寶在電量100%時的電動勢E和內(nèi)電阻r,測量數(shù)據(jù)如表:

U/V4.974.924.914.904.86

I/A0.911.181.451.551.90

圖1

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圖2ZA

（1）在U7圖中畫出五組實驗數(shù)據(jù)所對應(yīng)的坐標點，請根據(jù)這些點做出U-I圖線，并由圖線求出：E=

V,r=Qo（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

（2）某位同學在做實驗過程中，當滑動變阻器滑片在某一位置時，電壓表讀數(shù)為Ui,電流表讀數(shù)為h；當把滑

片移動到另一位置時，電壓表和電流表讀數(shù)分別為5和卜。由此兩組數(shù)據(jù)可得充電寶的電動勢為E=。

（3）第（1）題中用圖象處理多組測量數(shù)據(jù)求得結(jié)果的方案甲，與第（2）題中用兩組數(shù)據(jù)代入方程求得結(jié)果的

方案乙相比較，方案可以減小偶然誤差。

6.（2020秋?順義區(qū)校級期末）現(xiàn)有一種特殊的電池，它的電動勢E為9V左右，內(nèi)阻r大約為40。。為了測定這個

電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學利用如圖1所示的電路進行實驗，圖中電壓表的量程為6V,內(nèi)阻為20kC,R」為

電阻箱，阻值范圍0?999C,Ro為定值電阻。

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（1）實驗室備有以下四種規(guī)格的定值電阻

A.100Q

B.1000Q

C.2000Q

D.20000Q

為使實驗?zāi)茼樌M行，Ro應(yīng)選（填字母序號）。

（2）該同學接入符合要求的Ro后，閉合開關(guān)S,調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電壓表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出

了如圖2所示的圖線。根據(jù)圖線可求得該電池電動勢E為V,內(nèi)阻r為C。

7.利用電流表（內(nèi)阻約為0.1。）和電壓表（內(nèi)阻約為3k。）測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻（約為幾歐），要求盡

量減小實驗誤差。

（1）應(yīng)該選擇的實驗電路是（填寫“甲”或“乙”

（2）處理實驗中的數(shù)據(jù)得到如圖丙所畫圖線，由此可得出干電池的內(nèi)阻r=Q（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。

（3）本實驗存在系統(tǒng)誤差，經(jīng)分析可知所測干電池的電動勢比真實值_____（填寫“偏大”或“偏小”）。

（4）為了較準確地測量電動勢，有人設(shè)計了如圖丁所示測量電路，E。是穩(wěn)壓電源，AB是一根均勻的電阻絲，

其電阻和長度成正比，Es是標準電池（電動勢以已知），Ex是待測電池（電動勢Ex未知）。現(xiàn)合上開關(guān)S后，

將開關(guān)Si和S2合到Es一側(cè)，保持滑動接頭處于D點不動，調(diào)整電阻R使電流計G中無電流。此后保持R不變,

將開關(guān),和S2合向Ex一側(cè)，這時移動滑動接頭的位置，直到電流計中也沒有電流為止。以X表示這時滑動接

頭的位置，已測得AD段距離為LAD，AX段距離為LAX，則可求得待測電源電動勢EX=。

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8.（2019秋?西城區(qū)校級期末）某同學想測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻（較?。?，實驗桌上有下列器材：

干電池電流表（0.6A,0.1Q）

電壓表（3V,3kC）

滑動變阻器Ri（最大阻值5。）

滑動變阻器R2（最大阻值50。）

開關(guān)導(dǎo)線若干

（1）實驗中滑動變阻器應(yīng)選用（填“Ri”或“R2”），請在方框內(nèi)畫出他的實驗電路圖。

（2）他將實驗中測得的數(shù)據(jù)描繪在坐標紙上，得到如圖所示的U7圖象，由圖象可知這次實驗中電源電動勢

的測量值為V,內(nèi)阻測量值為C。

（3）某同學認為，如果考慮電表內(nèi)阻對電路的影響，該實驗存在誤差下，下列分析正確的是。

A.電壓表測量值是準確的

B.電流表測量值是準確的

C.電動勢測量值大于真實值

D.內(nèi)電阻測量值小于真實值

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9.（2019秋?昌平區(qū)期末）利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，要求盡量減小實驗誤差。

（1）如圖1所示，應(yīng)該選擇的實驗電路圖是（選填（a）或（b））。

（2）現(xiàn)有電流表（0?0.6A）、

A.電壓表（0-15V）B.電壓表（0?3V）

C.滑動變阻器（0-30。）D.滑動變阻器（0-500Q）

實驗時，電壓表應(yīng)選用—,滑動變阻器應(yīng)選用o

（3）某同學記錄的六組數(shù)據(jù)見下表，其中五組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標在圖2中的坐標紙上，請標出第2組數(shù)據(jù)的

對應(yīng)點，并畫出U-I圖象。

序號123456

電壓U/V1.451.401.301.251.201.10

電流I/A0.060.120.240.260.360.48

（4）由圖象可得：該電池的電動勢￡=V,內(nèi)阻r=C.（小數(shù)點后保留2位數(shù)字）

10.（2019秋?昌平區(qū)期末）（1）甲同學利用電流表、電壓表等實驗器材測量一節(jié)干電池A的電動勢EA和內(nèi)阻口,

實驗電路圖如圖1（甲）所示。

①現(xiàn)有電流表（0?0.6A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：

A.電壓表（0-15V）

B.電壓表（0?3V）

C.滑動變阻器（0-50Q）

D.滑動變阻器（0??500。）

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為減小測量誤差，在實驗中，電壓表應(yīng)選用;滑動變阻器應(yīng)選用;（選填相應(yīng)器材前的字母）。

②實驗時改變滑動變阻器滑片的位置，并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出U-I圖

線，如圖1（乙）所示.由圖象可得：電動勢EA=V,內(nèi)阻rA=

（2）乙同學利用電流表、電阻箱等實驗器材測量一節(jié)干電池B的電動勢EB和內(nèi)阻玲，實驗電路圖如圖2（甲）

所示。實驗時多次改變電阻箱的阻值R,記錄電流表的示數(shù)I,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出1-R圖線，如圖2（乙）所示。

由圖象可得：電動勢EB=V,內(nèi)阻跖=C。

（3）若用阻值為3。的電阻先后與電池A和電池B連接，則兩個電池的輸出功率PA、PB中最接近電池最大輸出

功率的是（選填“PA”或“PB”）。

圖1（甲）圖1（乙）

圖2（甲）圖2（乙）

11.在“測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，回答下列問題：

（1）請根據(jù)圖1的三個實驗電路原理圖，分別寫出這三種測量方法所對應(yīng)的電動勢E的表達式（用電壓表示數(shù)

U、電流表示數(shù)I、外電阻R、內(nèi)電阻r表示）。

圖1甲：E=；圖1乙：E=；圖1丙：E=；

（2）若想利用電流表和電壓表來完成實驗，要求盡量減小實驗誤差，在圖2甲和圖2丁中，應(yīng)選擇圖2

（選填"甲''或"丁"），因為，所以實驗誤差較小。

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乙

圖1

圖2

12.(2019秋?海淀區(qū)校級期末)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差。

(1)應(yīng)該選擇的實驗電路是圖中的(選項“甲或，乙”)。

(2)現(xiàn)有開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：

A.電流表Ai：量程0?0.6A,內(nèi)阻約0.125C

B.電壓表Vi：量程()?3V,內(nèi)阻約3kC

C.電壓表V2：量程0?15V,內(nèi)阻約15kC

D.滑動變阻器0?50。

E.滑動變阻器。?500C

實驗中電壓表應(yīng)選用:滑動變阻器應(yīng)選用;(選填相應(yīng)器材前的字母)

(3)某位同學記錄下數(shù)據(jù)，并畫出一圖線。根據(jù)圖中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=V,內(nèi)

電阻r=C

(4)甲電路中，產(chǎn)生誤差的主要原因是；

(5)若采用甲電路圖，實驗過程中存在系統(tǒng)誤差。在圖所繪圖象中，虛線代表沒有誤差情況下，電壓表兩端電

壓的真實值與通過電源電流真實值關(guān)系的圖象，實線是根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪出的圖象，則圖中能正確表示二者關(guān)系的

是(選填選項下面的字母)。

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13.（2019秋?東城區(qū)期末）用如圖所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)電阻。所用的實驗器材為：待測電源（電動勢約

3V,內(nèi)電阻約2C）,電阻Ri（阻值10C）和R2（阻值5C）,滑動變阻器R,電流表G,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)

線若干。實驗主要步驟為：

①將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到（選填"最大”或"最小”），閉合開關(guān)；

②逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；

③以U為縱坐標，I為橫坐標，作出U-I圖線；

④求出U-I圖線斜率的絕對值k和在縱軸上的截距b；

⑤待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的計算式分別為￡=,r=（用題目中出現(xiàn)的量表示），代入數(shù)值

可得E和r的測量值。

14.（2019秋?朝陽區(qū)期末）現(xiàn)要測量某電源的電動勢和內(nèi)阻?？衫玫钠鞑挠校弘娏鞅盱?；電壓表0;阻值未知

的定值電阻Ri、R2、R3、R4、RS;開關(guān)S；一端連有金屬夾P的導(dǎo)線I,其它導(dǎo)線若干。某同學設(shè)計的測量電路

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如圖所示。

(1)測量時，改變金屬夾P所夾的位置，使Ri、R2、R3、R4、Rs依次串入電路，記錄對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U

和電流表的示數(shù)1,數(shù)據(jù)如下表所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖中的坐標紙上將所缺數(shù)據(jù)點補充完整，并畫出U-I

圖線。

I/mA1931541107030

U/V2.512.592.682.762.84

(2)根據(jù)U7圖線求出電源的電動勢￡=V,內(nèi)阻r=C.(內(nèi)阻保留2位有效數(shù)字)

15.(2019秋?石景山區(qū)校級期末)用電流表和電壓表測定干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,所用的電路如圖，一位同

學測得了實驗的U-I圖象。

(1)根據(jù)U-I圖象，可得電池的電動勢E=V,內(nèi)阻r=

(2)這位同學對以上實驗進行了誤差分析。其中正確的是

A.實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電壓表的分流作用

B.實驗產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電流表的分壓作用

C.實驗測出的電動勢小于真實值

D.實驗測出的內(nèi)阻大于真實值

(3)同學們探究用不同方法測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，提出的實驗方案中有如下四種器材組合。為使實驗結(jié)

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果盡可能準確，則最不可取的一組器材是

A.一個安培表、一個伏特表和一個滑動變阻器

B.一個伏特表和多個定值電阻

C.一個安培表和一個電阻箱

D.兩個安培表和一個滑動變阻器

16.（2019秋?石景山區(qū)期末）某實驗小組為測量某一電源的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計的實驗電路如圖1所示，用到的器

材有：待測電源E,保護電阻Ro=LOC,電阻箱Ri（阻值范圍。?9999.9C）,電壓表V（量程0?3V,內(nèi)阻等于

3kC）,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

（1）實驗小組的同學連接好電路，閉合開關(guān)S,將電阻箱的阻值由零開始逐漸增大，記錄若干組電阻箱的阻值

Ri和對應(yīng)的電壓表讀數(shù)U.將得到的數(shù)據(jù)在U-Ri坐標系中描點連線，得到如圖2所示的曲線，其中虛線U=

1.50V為曲線的漸近線，由此可知電源的電動勢￡=V,內(nèi)阻r=Qo

（2）若以上為縱坐標，以為橫坐標，則根據(jù)本實驗數(shù)據(jù)作出的圖線為一條直線。

U

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（3）實驗小組的同學根據(jù)P=止，描繪了Ri消耗功率P隨電阻箱的阻值Ri變化的曲線如圖3所示。請推測圖

線的頂點坐標值約為Ri=P=W,其理由是

（4）實驗小組的同學計算通過Ri的電流1=」匚，進一步描繪Ri消耗功率P隨電流I的變化曲線。下列各示意

R1

圖4中正確反映P-I關(guān)系的是。

17.（2019秋?海淀區(qū)期末）現(xiàn)有兩組同學要測定一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r（已知E約為1.5V,r約為1C）.

（1）第一組采用圖1所示電路.

①為了完成該實驗，選擇實驗器材時，在電路的a、b兩點間可接入的器件是.

A.一個定值電阻

B.電阻箱

C.滑動變阻器

②為了調(diào)節(jié)方便且測量精度更高，電流表和電壓表應(yīng)選（選填選項前的字母）.

A.電流表（0?0.6A）,電壓表（0?3V）

B.電流表（0~0.6A）,電壓表（0~15V）

C.電流表（0?3A）,電壓表（0?3V）

D.電流表（0?3A）,電壓表（0?15V）

③經(jīng)過多次測量，他們記錄了多組電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U,并在圖2中畫出了U-I圖象.由圖象可以得

出，此干電池的電動勢的測量值E=V（保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻的測量值r=C（保留兩位有

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效數(shù)字）.

（2）第二組在沒有電壓表的情況下，設(shè)計了如圖3所示的電路，完成了對同一電池的測量.

①改變電阻箱接入電路中的電阻值，記錄了多組電流表示數(shù)I和電阻箱示數(shù)R,通過研究亨-R圖象的信息，他們

發(fā)現(xiàn)電動勢的測量值與第一組的結(jié)果非常接近，但是內(nèi)阻的測量值與第一組的結(jié)果有明顯偏差.將上述實驗重復(fù)

進行了若干次，結(jié)果依然如此.關(guān)于第二組測量內(nèi)阻產(chǎn)生的偏差及其原因，下列分析中正確的是（選填

選項前的字母）.

A.第二組內(nèi)阻的測量結(jié)果小于第一組的測量結(jié)果

B.第二組內(nèi)阻的測量結(jié)果大于第一組的測量結(jié)果

C.造成這個偏差的原因是實際電流表內(nèi)阻不能近似為零

D.造成這個偏差的原因是實驗小組讀取電流表讀數(shù)時眼睛沒有正對表盤，使讀數(shù)有時候偏大，有時候偏小

②第二組對實驗進行深入的理論研究，在是否可忽略電流表內(nèi)阻這兩種情況下，繪制兩類圖象.第一類圖象以電

流表讀數(shù)I為橫坐標，將電流表和電阻箱讀數(shù)的乘積IR記為U作為縱坐標.第二類圖象以電阻箱讀數(shù)R為橫坐

標，電流表讀數(shù)的倒數(shù)工為縱坐標.圖4中實線代表電流表內(nèi)阻可忽略的情況，虛線代表電流表內(nèi)阻不可忽略的

I

情況，這四幅圖中，能正確反映相關(guān)物理量之間關(guān)系的是（選填選項前的字母）.

18.（2018秋?石景山區(qū)期末）某實驗小組設(shè)計如圖a所示的電路，測量電源電動勢E和一個定值電阻Rx.實驗室

提供的器材有：待測電阻R、（約25C）,待測電源E（電動勢約3V,內(nèi)阻不計），電壓表V（量程0?3V?15V）,

電阻箱R（阻值范圍0?999.9C）,電鍵S,導(dǎo)線若干。

（1）請根據(jù)圖a所示的電路圖，在圖b中畫出連線，將器材連接成實驗電路。

（2）某同學開始做實驗。先把變阻箱阻值調(diào)到最大，再閉合開關(guān)S,然后逐次改變電阻箱接入電路的阻值R,

記下電阻箱的阻值R和相應(yīng)電壓表的示數(shù)U；以R為縱坐標，工為橫坐標，作出圖線如圖c所示。根據(jù)圖線得

U

到電源電動勢的測量值E=,定值電阻的測量值Rx=。

19.（2017秋?北京期末）用如圖1所示的電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。干電池的內(nèi)阻非常小，為防止調(diào)節(jié)

滑動變阻器阻值過小時由于電流過大而損壞器材，電路中用了一個保護電阻Ro.除干電池、滑動變阻器、開關(guān)、

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導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有:

B.電流表（量程3A）

C.電壓表（量程3V）

D.電壓表（量程15V）

E.定值電阻（阻值3C、額定功率5W）

F.定值電阻（阻值10。、額定功率10W）

（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量精度更高，實驗中應(yīng)選用的電流表為,電壓表為,定值電阻應(yīng)選用（填

寫儀器前字母）。

（2）某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標在如圖2的坐標紙上，請標出余下一

組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并畫出U7圖線。

序號123456

電壓U(V)1.451.401.301.251.201.10

電流I(A)0.060.120.240.270.360.48

根據(jù)坐標紙中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=_____V,內(nèi)電阻r=_____Q

（3）實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，干電池的輸出功率P會發(fā)生變化,下列各示意圖（如圖3）中正確

反映P-R關(guān)系的是_____。

LZLL

?

D

B圖3C

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20.（2018春?朝陽區(qū)校級期末）某實驗小組利用如圖甲所示的電路測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。現(xiàn)有實驗器

材為：

A.待測干電池（電動勢約為1.5V）

B.電壓表（量程3V）

C.電壓表（量程15V）

D.電流表（量程0.6A）

E.電流表（量程3A）

F.滑動變阻器（阻值范圍0?10C）

G.滑動變阻器（阻值范圍0—100。）

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

（1）實驗中，電壓表應(yīng)選用,電流表應(yīng)選用,滑動變阻器應(yīng)選用o（選填器材前的字母）

（2）如圖乙所示，他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出U-I圖象，其中U是電壓表的讀數(shù)，I是電流表的讀數(shù)。由此可以

得到，干電池的電動勢￡=V,內(nèi)電阻r=Q（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）該實驗小組還制作了一個水果電池。他們先將一電壓表（量程3V、內(nèi)阻2000C）與水果電池的兩極相連，

電壓表的讀數(shù)為0.70V；再將一數(shù)字電壓表（內(nèi)阻約為100MC）與水果電池的兩極相連，讀數(shù)為0.91V.由以上

數(shù)據(jù)，可估算出該水果電池的內(nèi)電阻「=C。

21.（2017秋?朝陽區(qū)期末）利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，電路如圖1所示。要求盡量減

小實驗誤差。

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UV

>?

15

-0=1-----------?-]U

：：：：!：：：：

--------------?---------------0

0010203八05o<

圖2

（1）現(xiàn)有電流表（0?0.6A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：

A.電壓表（0-15V）

B.電壓表（0-3V）

C.滑動變阻器（0?20C）

D.滑動變阻器（0?500C）,

實驗中電壓表應(yīng)選用;滑動變阻器應(yīng)選用；（選填相應(yīng)器材前的字母）

（2）某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點己經(jīng)標在坐標紙上，請在坐標紙上標出余下一

組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點，并畫出U-I圖線

序號123456

電壓U(V)1.451.401.301.251.201.10

電流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480

（3）根據(jù)（2）中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=V,內(nèi)電阻r=C。

（4）實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U以及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化。圖3的各

示意圖中正確反映P-U關(guān)系的是。

22.（2017秋?海淀區(qū)期末）某同學測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)有待測電池、電流表（量程0?0.6A,內(nèi)阻

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約0,1。）、電壓表（量程。?3V,內(nèi)阻約39）、滑動變阻器（阻值0?10C,額定電流2A）、開關(guān)各一個、導(dǎo)

線若干。為了防止實驗測量時數(shù)據(jù)過密（即要求電壓變化范圍相對大一些），另外還配有一個定值電阻Ro（阻值

為1。、額定功率為5W）。

（1）請按照圖甲設(shè)計的電路圖用筆畫線將圖乙實物電路圖補充完整。

（2）該同學按照要求連接好電路并進行實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖丙所示的U-I圖象，則電源的電動勢E

V,電源內(nèi)阻「=C。

（3）在上述實驗過程中存在系統(tǒng)誤差。在圖丁所繪圖象中，虛線代表沒有誤差情況下，電壓表兩端電壓的真實

值與通過電源電流真實值關(guān)系的圖象，實線是根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪出的圖象，則圖中能正確表示二者關(guān)系的是

（選填選項下面的字母）。

23.（2017春?海淀區(qū)校級期末）某中學生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他

們測量這種電池的電動勢E和內(nèi)阻r,并探究電極間距對E和r的影響。實驗器材如圖1所示。

（1）測量E和r的實驗方案為：調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過電源的電流I,依據(jù)公

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式，利用測量數(shù)據(jù)作出UI圖象，得出E和r。

（2）電壓表的內(nèi)阻很大，所以本實驗要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響，請在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線

完成連接電路。

（3）實驗中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的U-I圖象如圖2中a、b、c、d所示，由此

可知：在該實驗中，隨電極間距的減小，電源電動勢（填“增大”“減小”或“不變”），電源內(nèi)阻

（填“增大”“減小”或“不變”）。曲線c對應(yīng)的電源電動勢E=V,內(nèi)阻r=C,（均保留三

位有效數(shù)字）

（4）由于系統(tǒng)誤差的存在，本實驗測得的電動勢真實值（填“大于”或“小于”）

24.某物理興趣小組的同學要測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r。實驗室提供如下器材：

待測干電池

電流表Ai：量程0?0.6A,內(nèi)阻ri約為0.125C

電流表A2：量程0?300卬\,內(nèi)阻段為1000C

滑動變阻器R：阻值范圍0?20C,額定電流2A

電阻箱R1阻值范圍0?9999C,額定電流1A

開關(guān)S、導(dǎo)線若干

圖3

小組中不同的同學選用了不同的器材和實驗方案:

（1）甲同學選用電流表Ai、電流表A2和滑動變阻器R、電阻箱R，等來測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻，電路如

圖1所示。

①他將電流表A?與電阻箱R，串聯(lián)，使其改裝成一個量程為3.0V的電壓表，此時電阻箱R，的阻值應(yīng)調(diào)到

C；

②在記錄數(shù)據(jù)時，他沒有記錄第三組的電壓值，請你根據(jù)圖2電流表A2的表盤示數(shù)寫出對應(yīng)的電壓值U=

V；

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③請你根據(jù)他記錄的數(shù)據(jù)，在圖3的直角坐標系上畫出U-1圖象；并由圖象得到電池的電動勢E=V,

內(nèi)電阻r=C。

測量次數(shù)123456

電流表A\讀數(shù)I/A0.120.200.360.380.500.57

改裝電壓表U讀數(shù)U/V1.371.321.141.101.05

（2）乙同學選用電流表A2、電阻箱R，、開關(guān)和導(dǎo)線測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，

電路如圖4所示。實驗中他先將電阻箱R，阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S；多次調(diào)節(jié)電阻箱，分別記下電流表的示數(shù)

I和電阻箱對應(yīng)的阻值R'；以上為縱坐標，以（R'+"）為橫坐標，作工-（R'+r2）圖線，如圖5所示，并根據(jù)圖

II

象求出圖線的斜率k和在縱軸上的截距bo

請用斜率k和截距b,寫出電動勢E=,內(nèi)電阻r=。

（3）請你對兩位同學的實驗作出評價。

三.計算題（共1小題）

25.（2019秋?通州區(qū)期末）某組同學利用如圖1所示的實驗電路要測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻，要求盡量減

小實驗誤差。供選擇的器材有：電流表Ai（0?0.6A）、電壓表Vi（0?3V,內(nèi)阻約15k。）、電阻箱R（0-999.9。）、

開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（1）這組同學記錄了6組數(shù)據(jù)，對應(yīng)的點已經(jīng)標在圖2坐標紙上。請在坐標紙上畫出U-I圖線，并根據(jù)所畫

圖線，得出干電池的電動勢E值和內(nèi)電阻r值；

（2）當U=1.36V時，計算電源的輸出功率P的大??；

（3）用一個電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電源，向電阻箱R供電。請推導(dǎo)電源輸出功率最大時需滿足的條件。

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cv

11

圖2

四.解答題（共1小題）

26.某科技小組的同學通過查找資料動手制作了一個電池.

（1）甲同學選用圖1所示的電路圖測量該電池的電動勢和內(nèi)阻.在他測量與計算無誤的情況下，他所得到的電

源電動勢E的測量值比真實值偏小.E的測量值比真實值偏小的原因可能是（選填選項前的字母）造成的.

（2）乙同學選用圖2所示的電路圖測量該電池的電動勢和內(nèi)阻，其中定值電阻的阻值為Ro,根據(jù)實驗電路圖連

接好電路閉合開關(guān)，逐次改變電阻箱接入電路中電阻的阻值R,讀出與R對應(yīng)的電壓表的示數(shù)U,并作記錄.根

據(jù)多組實驗數(shù)據(jù)繪出如圖3所示的工-工圖象，若已知圖線的斜率為k,縱軸截距為b,則這個實驗中所測電池

UR

電動勢的測量值￡=,內(nèi)阻的測量值r=.

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2017-2021北京高二物理期末匯編：測電源電動勢和內(nèi)阻

參考答案與試題解析

一.填空題（共1小題）

1.（2020春?海淀區(qū)校級期末）如圖所示電路中，AB、CD,EF為同種材料、相同規(guī)格的均勻電阻絲，每厘米電阻

為入=lD/cm,AB、CD長度為L=20cm,EF長度為Lo=10cm,AC、BD間導(dǎo)線電阻不計。EF與AB、CD接觸

良好。圖中電壓表為理想電壓表（可視為內(nèi)阻無限大，如圖狀態(tài)時AE、CF中沒有電流不分壓）。電池的電動勢

E和內(nèi)阻r都不變。

（1）某同學進行了如下操作：當EF處于最左端時，電壓表的讀數(shù)為Ui=5.0V,EF位于最右端時，電壓表的讀

數(shù)變?yōu)閁2=15.0V,求電源電動勢與內(nèi)阻；

（2）另一個同學認為前面同學的測量太粗糙，認為可以不斷改變BE、DF長度x并讀出相應(yīng)電壓表讀數(shù)來做某

種圖象求電動勢E和內(nèi)阻r。

a.試用E、r、Lo、x、入表示BE=DF=x時，電壓表讀數(shù)U；

b.根據(jù)這個表達式給出的U?x關(guān)系，該同學做出了一條y=kx+b形式的圖象，試說明該表達式中y、k、b各

項的物理意義。

【分析】（1）當EF處于最左端、EF位于最右端時，根據(jù)閉合電路歐姆定律列方程求解;

（2）a、當BE=DF=x時，電壓表讀數(shù)U,根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電壓表的示數(shù):

b、根據(jù)U=E?L0入變形、對比y=kx+b進行分析。

入+r

(2x+L0)

【解答】解：（1）當EF處于最左端時，電壓表的讀數(shù)為Ui=5.0V,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得:

E

U產(chǎn),LQ入

卜+r

(2L+L0)

EF位于最右端時，電壓表的讀數(shù)變?yōu)閁2=15.0V,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得:

入

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解得：E=30V,r=10Q：

（2）a、當BE=DF=x時，電壓表讀數(shù)U,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得:

口入人

(2x+L0)tr"0

b、根據(jù)U=E?Ln人變形可得：!=4■X」。.三

(2x+L0)\-tr0UEL0叫入

19Ln入打

對比y=kx+b可得：y=—,k=-------，b=-..........

入

UEL0EL0

答：（I）電源電動勢為30V與，內(nèi)阻為10C；

E

（2）a、電壓表讀數(shù)U=?L。人;

(2x+L0)\-+r

該表達式中、、各項分別表示工，L0入打

b.ykby=k=—^―,,b=，

UEL0EL。入

【點評】本題主要是考查閉合電路歐姆定律，本題因為未知量較多，故應(yīng)由閉合電路的歐姆定律列出各種情況下

的方程，聯(lián)立求解即可；注意電壓表為理想電壓表，當EF在最右端時，AB和CD在電路中相對于導(dǎo)線。

二.實驗題（共23小題）

2.（2021春?海淀區(qū)期末）在做測量干電池的電動勢和內(nèi)阻實驗中，備有下列器材可以選用：

A.干電池一節(jié)（電動勢約1.5V、內(nèi)阻約1?2C）

B.直流電流表（量程為0?0.6A、0?3A,0.6A擋內(nèi)阻為表IOC,3A擋內(nèi)阻為0.02。）

C.直流電壓表（量程為0?3V、0?15V,3V擋內(nèi)阻為5kC,15V擋內(nèi)阻為25kC）

D.滑動變阻器

E.開關(guān)

F.導(dǎo)線若干

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UN

（l）為了調(diào)節(jié)方便，測量精度更高，實驗中應(yīng)選用電流表的量程為0-0.6A,電壓表的量程為0-3V.

（2）在以下虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖.

（3）根據(jù)實驗記錄畫出U-I圖象（如圖所示），可求出待測電池的電動勢E為1.5V,內(nèi)阻r為0.90Q.

（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（4）引起該實驗的系統(tǒng)誤差的主要原因是AC.

A.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實際輸出的電流小

B.由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電源實際輸出的電流大

C.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓小

D.由于電流表的分壓作用造成電壓表讀數(shù)總是比路端電壓大

【分析】（1）根據(jù)干電池電動勢選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表。

（2）根據(jù)實驗原理作出實驗電路圖。

（3）根據(jù)實驗電路圖應(yīng)用閉合電路的歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖示圖象求出電池電動勢與內(nèi)

阻。

（4）根據(jù)實驗電路圖分析實驗誤差。

【解答】解：（1）一節(jié)干電池的電動勢約為L5V,電壓表應(yīng)選擇0?3V量程；電池內(nèi)阻約1?2C,考慮到電表

內(nèi)阻，電路最大電流約為零點幾安培，電流表應(yīng)選擇。?0.6A量程。

（2）應(yīng)用伏安法測電池電動勢與內(nèi)阻實驗，電流表測干路電流，電壓表測路端電壓，由于電流表內(nèi)阻已知，相

對于電池電流表應(yīng)選擇內(nèi)接法，實驗電路圖如圖所示

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