第09講 實(shí)驗(yàn) 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（原卷版）

第09講實(shí)驗(yàn)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（復(fù)習(xí)篇）（原卷版）目錄考點(diǎn)聚焦：核心考點(diǎn)+高考考點(diǎn)，有的放矢重點(diǎn)速記：知識(shí)點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)梳理，查漏補(bǔ)缺難點(diǎn)強(qiáng)化：難點(diǎn)內(nèi)容標(biāo)注與講解，能力提升學(xué)以致用：真題經(jīng)典題+提升專練，全面突破核心考點(diǎn)聚焦1.伏安法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻2.安阻法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻3.伏阻法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻4.伏伏法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻5.安安法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻6.雙電源法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻高考考點(diǎn)聚焦?？伎键c(diǎn)真題舉例伏安法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻2020·天津高考2020·山東高考真題安阻法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻2020·北京高考2022·福建高考真題伏阻法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻2021·全國(guó)乙卷高考真題安安法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻2021·湖南高考高考真題知識(shí)點(diǎn)一、伏安法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（1）由于電流表內(nèi)阻與干電池內(nèi)阻接近，所以電流表應(yīng)采用外接法，即一般選擇誤差較小的電路原理圖．實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)閉合電路歐姆定律：，改變外電路電阻，用電流表和電壓表測(cè)出兩組總電流，和路端電壓，即可得到兩個(gè)歐姆定律方程：和，解此方程組可得電源的電動(dòng)勢(shì)為，電源的內(nèi)阻為．誤差分析：（1）理論分析法：若考慮電壓表的分流作用，方程修正為：，．解得，．比較得，．（2）圖象修正法：由于電壓表分流，使電流表示數(shù)小于電池的輸出電流．，而，越大，越大．它們的關(guān)系如圖所示．實(shí)測(cè)的圖線為，經(jīng)過(guò)修正后的圖線為，可看出的斜率絕對(duì)值和在縱軸上截距都小于，即實(shí)測(cè)的和都小于真實(shí)值．（3）等效電源法：若把圖中的和電流表看成外電路，則電壓表可看成內(nèi)電路的一部分，故實(shí)際測(cè)出的是電池和電壓表整體等效的和因電壓表和電池并聯(lián)，故等效內(nèi)阻小于電池內(nèi)阻．外電路斷開(kāi)時(shí)，電壓表與電源構(gòu)成閉合回路，此時(shí)兩點(diǎn)間的電壓即為等效電動(dòng)勢(shì)，小于電池電動(dòng)勢(shì)．（2）測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，由于內(nèi)阻較大，電動(dòng)勢(shì)較小，所以電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，即一般選擇誤差較小的電路原理圖．誤差分析：該測(cè)量電路存在的系統(tǒng)誤差是因?yàn)殡娏鞅淼姆謮鹤饔脤?dǎo)致的．因?yàn)?，為電流表的?nèi)阻，這樣在圖線上對(duì)應(yīng)每一個(gè)應(yīng)加上一修正值，由于很小，所以在很小時(shí)，趨于零，增大，也增大，理論與測(cè)量值的差異如圖所示．由圖可知：，（由于水果電池內(nèi)阻很大，遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，相對(duì)電阻測(cè)量誤差較?。R(shí)點(diǎn)二、安阻法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（1）實(shí)驗(yàn)原理圖實(shí)驗(yàn)原理：用一個(gè)電流表和電阻箱測(cè)量，電路如圖所示，測(cè)量原理為：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，或用圖像法處理數(shù)據(jù)。此種方法測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)無(wú)偏差，但內(nèi)阻偏大。若已知電流表的阻值可消除測(cè)內(nèi)阻的系統(tǒng)誤差。圖像法處理數(shù)據(jù)知識(shí)點(diǎn)三、伏阻法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（1）實(shí)驗(yàn)原理圖（2）實(shí)驗(yàn)原理：用一個(gè)電壓表和電阻箱測(cè)量，電路如圖所示，測(cè)量原理為：E＝U1＋eq\f(U1,R1)r，E＝U2＋eq\f(U2,R2)r，由此可求出r和E，或用圖像法處理數(shù)據(jù)。此種方法測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均偏小。圖像法處理數(shù)據(jù)知識(shí)點(diǎn)四、雙伏法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（1）電路原理圖：(2)數(shù)據(jù)處理：①公式法：在圖丙中，調(diào)節(jié)R，測(cè)出多組U1、U2值，由方程E＝U2＋eq\f(U1,R0)(r＋R0)可解得每?jī)山MU1、U2值對(duì)應(yīng)的E、r值，最后求平均值。②圖像法：由方程E＝U2＋eq\f(U1,R0)(r＋R0)及E、r、R0為常量，U1、U2為變量，公式變形得：U2＝E－eq\f(r＋R0,R0)U1，可見(jiàn)U2是U1的一次函數(shù)。圖像為一條直線，直線斜率的絕對(duì)值為|k|＝eq\f(r＋R0,R0)，縱軸截距b＝E，由此解得：E＝b，r＝|k|R0－R0＝(|k|－1)R0。(3)誤差分析：伏伏法的誤差是由eq\o\ac(○,V1)的分流引起的，eq\o\ac(○,V1)的內(nèi)阻越大，誤差越小，此方法測(cè)得的E無(wú)系統(tǒng)誤差，r偏大。用兩個(gè)電壓表可測(cè)得電源的電動(dòng)勢(shì)，電路如圖所示。測(cè)量方法為：斷開(kāi)S，測(cè)得V1、V2的示數(shù)分別為U1、U2，此時(shí)，E＝U1＋U2＋eq\f(U1,RV)r，RV為V1的內(nèi)阻；再閉合S，V1的示數(shù)為U1′，此時(shí)E＝U1′＋eq\f(U1′,RV)r，解方程組可求得E和r；電動(dòng)勢(shì)無(wú)誤差，不能測(cè)內(nèi)阻，所以一般已知電源內(nèi)阻采用的一種方法。知識(shí)點(diǎn)五、雙安法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻安安法是指用兩個(gè)電流表結(jié)合滑動(dòng)變阻器R和定值電阻R0進(jìn)行測(cè)量E、r，電流計(jì)G與定值電阻R0串聯(lián)相當(dāng)于一個(gè)電壓表，這就要求電流計(jì)G的內(nèi)阻是已知的，其原理與伏安法是一樣的。誤差分析：①公式法：在圖甲的電路中，電源的路端電壓可以由電流計(jì)G所在的支路算出，U＝IG(R0＋Rg)，流經(jīng)電源的電流I＝IG＋I(xiàn)A，結(jié)合方程：E＝U＋I(xiàn)r，分別測(cè)兩組電流計(jì)G和A的讀數(shù)，即可得出E、r的值。②圖像法：由閉合電路歐姆定律E＝IG(R0＋Rg)＋(IA＋I(xiàn)G)r，在該關(guān)系式中，E、r、R0、Rg為常量，IG和IA為變量，經(jīng)轉(zhuǎn)化得：IA＝eq\f(E,r)－eq\f(R0＋Rg＋r,r)IG，可見(jiàn)IA是IG的一次函數(shù)，圖像為一條直線，如圖乙所示。直線斜率的絕對(duì)值為|k|＝eq\f(R0＋Rg＋r,r)，縱軸截距b＝eq\f(E,r)。由此解得E＝eq\f(bR0＋Rg,|k|－1)，r＝eq\f(R0＋Rg,|k|－1)。此種方法測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻均無(wú)系統(tǒng)誤差。伏安法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1、某同學(xué)想要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。（1）某同學(xué)正確連接電路圖，檢查無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，該同學(xué)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片置于某位置時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為V，電流表的讀數(shù)為A。（2）該同學(xué)記錄多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將測(cè)量的電壓和電流反映在圖像上，繪制出的圖像如圖丙所示。則該干電池的電動(dòng)勢(shì)V、內(nèi)電阻Ω。（均精確至小數(shù)點(diǎn)后兩位）2.（23-24高二上·廣東揭陽(yáng)·期末）如圖甲所示為一物理興趣小組制作的水果電池組，為了準(zhǔn)確測(cè)量該電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，進(jìn)行了以下操作：（1）該小組先用多用電表直流2.5V擋粗略測(cè)量水果電池組的電動(dòng)勢(shì)，電表指針如圖乙所示；（2）為了更準(zhǔn)確地測(cè)量水果電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了以下器材：A．待測(cè)水果電池組（內(nèi)阻約為1000Ω）B．電流表A（0~5mA，內(nèi)阻為25Ω）C．電壓表V1（0~3V，內(nèi)阻約為1000Ω）D．電壓表V2（0~15V，內(nèi)阻約為5000Ω）E．滑動(dòng)變阻器R1（0~10Ω）F．滑動(dòng)變阻器R2（0~1500Ω）G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線各若干①應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖中的（選填“丙”或“丁”）；②實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選（填“V1”或“V2”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（填“R1”或“R2”）；（3）確定好的電路后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片位置以得到電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的多組數(shù)據(jù)，作出U—I圖像如圖戊所示，根據(jù)圖像和題中所給信息可知該水果電池組的電動(dòng)勢(shì)E＝V，內(nèi)電阻r＝Ω。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）3.我國(guó)新能源汽車企業(yè)在整車制造和相關(guān)電池技術(shù)上作了長(zhǎng)期積累，實(shí)現(xiàn)汽車領(lǐng)域“換道超車”，這離不開(kāi)我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的作用發(fā)揮。新能源汽車加速增長(zhǎng)，推動(dòng)我國(guó)汽車出口已然迎來(lái)規(guī)模效應(yīng)與品牌效應(yīng)的新機(jī)遇期。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，想準(zhǔn)確測(cè)量某新型電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。只考慮電表內(nèi)阻所引起的誤差，他提出一種可以準(zhǔn)確測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方案：（1）如圖甲連接電路，閉合開(kāi)關(guān)S1，將開(kāi)關(guān)S2接在a端，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，記錄多個(gè)電壓表和電流表的系數(shù)，作出U-I圖線，如圖乙中圖線1所示，圖線1與U軸和I軸的截距分別為U1和I1。（2）保持開(kāi)關(guān)S1閉合，再將開(kāi)關(guān)S2接在b端，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，記錄多個(gè)電壓表和電流表的示數(shù)，作出U-I圖線，如圖乙中圖線2所示，圖線2與U軸和I軸的截距分別為和U2和I2。（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可得：電源電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值為，內(nèi)阻的真實(shí)值為，同時(shí)也可測(cè)出電流表內(nèi)阻為；（4）用此電路測(cè)出的電流表的內(nèi)阻系統(tǒng)誤差（選填“有”或“無(wú)”）解題歸納：為了使電池的路端電壓變化明顯，應(yīng)選內(nèi)阻稍大些的電池(選用已使用過(guò)一段時(shí)間的干電池)。由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導(dǎo)致的誤差。干電池內(nèi)阻較小時(shí)，U的變化較小，此時(shí)，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)電壓變化不明顯，使下部大面積空間得不到利用。為此，可使縱坐標(biāo)不從零開(kāi)始而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開(kāi)始(橫坐標(biāo)I必須從零開(kāi)始)安阻法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻4.（23-24高二下·河北張家口·開(kāi)學(xué)考試）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，電路中的各個(gè)器材元件的參數(shù)為電池組（電動(dòng)勢(shì)約為9V，內(nèi)阻r約）、電流表（量程2.0A，內(nèi)阻）、電阻箱、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)三個(gè)及導(dǎo)線若干，他們認(rèn)為該電路可用來(lái)測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和接入電路的阻值。(1)同學(xué)甲先利用圖甲所示電路準(zhǔn)確地測(cè)出了滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值他的主要操作步驟是：先將滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到某位置，接著閉合S、，斷開(kāi)，讀出電流表的示數(shù)I；再閉合S、，斷開(kāi)，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值為時(shí)，電流表的示數(shù)也為，此時(shí)滑動(dòng)變阻器，接入電路的阻值為；(2)同學(xué)乙接著利用圖甲所示的電路測(cè)出了電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻①他的實(shí)驗(yàn)步驟為：a．在閉合開(kāi)關(guān)前，調(diào)節(jié)電阻至最大值，之后閉合開(kāi)關(guān)，再閉合；b．調(diào)節(jié)電阻，得到一系列電阻值和電流的數(shù)據(jù)，并做出的圖像，如圖乙所示；c．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，整理實(shí)驗(yàn)儀器②圖乙是他由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖像，由此可得電源電動(dòng)勢(shì)V，內(nèi)阻。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）5.（23-24高二上江蘇連云港期末）小明對(duì)水果電池比較感興趣，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）小明使用量程的電壓表直接測(cè)量蘋果電池兩極間的電壓，測(cè)試結(jié)果如圖甲所示，則電壓表的讀數(shù)為；（2）小明認(rèn)為此蘋果電池電動(dòng)勢(shì)數(shù)值上等于電壓表示數(shù)，你認(rèn)為小明的觀點(diǎn)是否正確，并說(shuō)明理由；（3）小明找到如下器材：定值電阻、電流計(jì)（內(nèi)阻不計(jì)）、一根均勻電阻絲（配有可在電阻絲上移動(dòng)的金屬夾）、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。他將電阻絲繞在一個(gè)絕緣的圓形鐘表盤上，如圖乙所示。用對(duì)應(yīng)的格子數(shù)表示接入電路中的電阻絲長(zhǎng)度，記錄不同對(duì)應(yīng)的電流計(jì)讀數(shù)，描點(diǎn)作圖得到如圖丙所示圖線。已知每小格對(duì)應(yīng)的電阻絲阻值為，由圖丙可求得電源的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻；（4）若考慮電流計(jì)有內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值真實(shí)值（選填“大于”、“等于”或“小于”）。伏阻法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻6.（23-24高二下四川德陽(yáng)階段練習(xí)）某同學(xué)用如圖所示的電路測(cè)量?jī)晒?jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，R為電阻箱。實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下：電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3k），電阻箱（限值范圍0～999.9）；開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）根據(jù)圖中的電路圖，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，改變電阻箱R的值，記錄下電壓表的示數(shù)U，得到若干組R、U的數(shù)據(jù)；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖線，由圖象得出電池組的電動(dòng)勢(shì)E=V，內(nèi)電阻r=。（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）（4）關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)中存在的誤差以及減小誤差的各種方法,下列說(shuō)法不正確的是A．電壓表的分流作用引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B．同學(xué)讀電壓表讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差C．本實(shí)驗(yàn)用圖象法處理數(shù)據(jù)可以減小偶然誤差D．如果將電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)就可以減小系統(tǒng)誤差四、安安法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻7．（23-24高二下江西開(kāi)學(xué)考試）某同學(xué)為了測(cè)量某一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材：A．待測(cè)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為，內(nèi)阻約為）B．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻較?。〤．電流表A2（量程300μA，內(nèi)阻）D．滑動(dòng)變阻器R1（0～20Ω，額定電流為2A）E．滑動(dòng)變阻器R2（0～2kΩ，額定電流為1A）F．電阻箱R0（阻值為）G．開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干為了能比較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)要求回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選（選填“R1”或“R2”）。(2)為了操作方便，需利用電流表A2和電阻箱改裝成量程為3V的電壓表，需（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）阻值R0=Ω的電阻箱。(3)請(qǐng)根據(jù)電路圖甲將圖乙中的實(shí)物連接完整，要求閉合電鍵S前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端。(4)閉合電鍵S后，多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，測(cè)得多組電流表A1、A2的示數(shù)I1、I2，繪制出圖像，如圖丙所示，則電源的電動(dòng)勢(shì)，電源的內(nèi)阻（結(jié)果均用a、b、R0和Rg表示）。五、伏伏法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻8．（2022廣東茂名高二期末）如圖甲所示，裝有稀硫酸的兩個(gè)燒杯內(nèi)，分別插有作為電源正、負(fù)極的銅片和鋅片。U型玻璃管內(nèi)放入粗棉線，倒插在兩個(gè)燒杯中，利用粗棉線把兩邊燒杯中的稀硫酸溶液連成一體。這個(gè)裝置構(gòu)成了一個(gè)化學(xué)電源，其中左側(cè)燒杯內(nèi)插銅片、右側(cè)燒杯內(nèi)插鋅片。（1）電壓表V1、V2分別用于測(cè)量電源的___________（填“內(nèi)”或“外”）電壓和___________（填“內(nèi)”或“外”）電壓，圖甲中電壓表V2左側(cè)是該電壓表的___________（填“正”或“負(fù)”）接線柱。（2）若滑動(dòng)電阻器接入電路的阻值增大，將觀察到電壓表V1的示數(shù)___________（填“增大”或“減小”），電壓表V2的示數(shù)___________（填“增大”或“減小”，同時(shí)兩電壓表的示數(shù)還會(huì)滿足___________關(guān)系。（3）為測(cè)量該電源的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻，該小組用一電阻箱替代滑動(dòng)變阻器，并撤去電壓表V2.開(kāi)始做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先把電阻箱的阻值調(diào)到最大，再接通開(kāi)關(guān)，然后逐次改變電阻箱接入電路的阻值R，讀取與R對(duì)應(yīng)的電壓表V1的示數(shù)U，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電阻的倒數(shù)與相應(yīng)的電壓的倒數(shù)如下表所示；序號(hào)12345670.10.40.51.02.02.55.00.360.440.400.600.871.001.58根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)原理，你認(rèn)為第___________（填序號(hào)）組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。（4）該小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中繪出關(guān)系圖線（如圖乙所示），根據(jù)圖線可得該電源的電動(dòng)勢(shì)___________V，內(nèi)阻___________Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）六、雙電源法測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻9.2024年3月28日，國(guó)產(chǎn)某米汽車一上市就得到了廣大消費(fèi)者的歡迎。下圖為網(wǎng)傳的某米汽車電池的參數(shù)圖片，則根據(jù)這張圖片某實(shí)驗(yàn)小組決定研究一下某米汽車的電池，已知該車內(nèi)的整塊電池是由20塊刀片電池串聯(lián)而成，其中一塊刀片電池又由10塊電芯串聯(lián)而成進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)：MODENAME/型號(hào)：A13100PARTNUMBER/零件號(hào)：P000000367001MANUFACTOR/制造商代碼：r47832L1-1ONBATTERY/鋰離子電池MADEINCHINA(1)如果用1A的電流給該汽車的一塊電芯充電需要h時(shí)間充滿。（保留兩位有效數(shù)字）(2)實(shí)驗(yàn)小組A，為了能較準(zhǔn)確的測(cè)量該款車輛電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，該同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)可以排除電流表和電壓表內(nèi)阻影響的實(shí)驗(yàn)方案，如圖1所示，記錄了單刀雙擲開(kāi)關(guān)分別接1、2對(duì)應(yīng)的多組電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)繪制如圖2中所示的A、B兩條圖線，可以判斷圖線A是利用單刀雙擲開(kāi)關(guān)接（選填“1”或“2”）中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的，由圖線A得出的內(nèi)阻測(cè)量值比真實(shí)值偏（選填“大”或“小”）。綜合A、B兩條圖線，此電芯的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻r=（用圖中、、、表示）。(3)實(shí)驗(yàn)小組B，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)小組A的實(shí)驗(yàn)仍然不夠完善，于是設(shè)計(jì)了補(bǔ)償式電路，來(lái)準(zhǔn)確的測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖3所示，則采用B小組設(shè)計(jì)的電路時(shí)，應(yīng)怎樣操作才能消除電表所帶來(lái)的誤差？（答出關(guān)鍵步驟即可）答：。一、單項(xiàng)選擇題：1．（2024·江蘇南京一模）圖為探究外電壓、內(nèi)電壓和電動(dòng)勢(shì)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置。這種電池的正負(fù)極板（分別為A、B）為二氧化鉛及鉛，電解液為稀硫酸。關(guān)于這一實(shí)驗(yàn)裝置分析，下列說(shuō)法正確的是（）A．電壓表正極與a相連B．電壓表的測(cè)量值大于電路的外電壓C．電壓表的測(cè)量值不會(huì)大于電壓表的測(cè)量值D．電壓表和測(cè)得的示數(shù)之和接近于一定值2．某學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出圖線如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．電池內(nèi)阻的測(cè)量值為 B．外電路發(fā)生短路時(shí)的電流為0.40AC．電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值均偏小 D．電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值準(zhǔn)確，內(nèi)阻的測(cè)量值偏大3．圖甲所示為用傳感器測(cè)量某直流電源（在圖甲中用電池的符號(hào)來(lái)表示）的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的實(shí)驗(yàn)電路，按此原理測(cè)量得到多組數(shù)據(jù)后作出的圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（）A．圖中A、B分別為電壓傳感器和電流傳感器B．閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于b端C．根據(jù)圖乙可求出該電源的電動(dòng)勢(shì)D．根據(jù)圖乙可求出該電源的內(nèi)阻4．某同學(xué)利用如圖甲所示電路測(cè)量電池a的電動(dòng)勢(shì)Ea和內(nèi)阻ra，實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值，記錄電阻箱阻值R，用電壓傳感器（可視為理想電表）測(cè)得路端電壓U，并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖乙所示的關(guān)系圖線a，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量電池b的電動(dòng)勢(shì)Eb和內(nèi)阻rb，得到圖乙中的圖線b。由圖線可知（）A．Ea=Eb B．Ea>Eb C．ra=rb D．ra>rb4．某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中R為電阻箱。在圖中，實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖得到的圖線；虛線是在忽略電表內(nèi)阻影響的理想情況下，該電源的路端電壓U隨電流I變化的圖線，其中正確的是（

）A．B．C．D．5．在“測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中由于電表的內(nèi)阻所產(chǎn)生的誤差為系統(tǒng)誤差。關(guān)于該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因以及影響，以下正確的是（）A．電流表分壓；測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)偏小，內(nèi)阻偏小B．電流表分壓；測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)準(zhǔn)確，內(nèi)阻偏大C．電壓表分流；測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)偏小，內(nèi)阻偏小D．電壓表分流；測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)準(zhǔn)確，內(nèi)阻偏大6．某同學(xué)利用如圖所示的電路測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，在是否可忽略電流表內(nèi)阻這種情況下，以電阻箱讀數(shù)R為橫坐標(biāo)，電流表讀數(shù)的倒數(shù)為縱坐標(biāo)。下圖中實(shí)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（）A．B．C．D．7．某興趣小組用如圖甲所示的電路測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)描繪的圖像如圖乙所示，下列說(shuō)法中不正確的是（）

A．電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.4V，內(nèi)阻為0.8B．考慮電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，電池內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值C．考慮電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值小于真實(shí)值D．滑動(dòng)變阻器滑片滑至最左端時(shí)流過(guò)電流表的電流一定大于0.5A8．在甲、乙實(shí)驗(yàn)電路中，電源有內(nèi)阻。圖丙、丁是由電流表和電壓表測(cè)的數(shù)據(jù)繪制的圖像。下列說(shuō)法正確的是（）A．丙圖是由甲電路測(cè)的數(shù)據(jù)繪制的圖像B．丁圖圖線與橫坐標(biāo)包圍的面積表示被測(cè)電阻在某一狀態(tài)的電功率C．甲電路用于測(cè)量電阻的大小，由可得出電阻的阻值D．乙電路用于測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電壓表測(cè)量的是電源兩端的電壓9．如圖所示電路中電表都是理想電表。某同學(xué)按此電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將變阻器的滑動(dòng)觸片P移到不同位置，觀察各電表的示數(shù)，記錄下多組數(shù)據(jù)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．通過(guò)實(shí)驗(yàn)，能夠測(cè)定R2和R3的阻值，不能測(cè)定R1的阻值B．通過(guò)實(shí)驗(yàn)，能夠測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)E的大小，但不能測(cè)定電源內(nèi)阻r的值C．若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RP時(shí)，電壓表V2示數(shù)始終為零，其它三個(gè)電表讀數(shù)有變化，可能原因是R1發(fā)生斷路故障D．若調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)各電表示數(shù)均不變，可能原因是R2發(fā)生斷路故障10．某同學(xué)利用DIS定值電阻、電阻箱等實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量電池a的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值，用電壓傳感器測(cè)得路端電壓，并在計(jì)算機(jī)上顯示出如圖乙所示的關(guān)系圖線a，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)方法測(cè)量電池b的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，得到圖乙中的圖線b，由圖線可知（）A．， B．，C．， D．，11．如圖甲、乙是利用電壓表（可看作理想電表）和電阻箱測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的原理圖及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖像，可得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻分別是（）A． B．C． D．二、多項(xiàng)選擇題：12．新能源汽車已經(jīng)普遍走進(jìn)了我們的生活，某品牌汽車電池采用的是“刀片電池”技術(shù)。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量一塊電池電芯的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。為了能較準(zhǔn)確地測(cè)量，該小組利用圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2先后與1、2連接，調(diào)節(jié)R阻值，得到多組電壓和電流的數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)繪制了A、B兩條U-I圖線，如圖乙所示。則（）A．僅利用S2接2時(shí)的數(shù)據(jù)，所得內(nèi)阻測(cè)量值小于真實(shí)值B．圖線B是利用單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2接1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的C．綜合A、B兩條圖線，可以排除兩電表內(nèi)阻的影響，得到此電芯的內(nèi)阻D．綜合A、B兩條圖線，可以排除兩電表內(nèi)阻的影響，得到此電芯的內(nèi)阻13．如圖所示，是測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的兩種常用方法，由于電流表和電壓表都不是理想電表，所以測(cè)量結(jié)果有系統(tǒng)誤差。下列分析正確的是（）

A．采用圖1的方法，引入系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流作用；采用圖2的方法，引入系統(tǒng)誤差的原因是電流表的分壓作用B．圖3是用“圖1”電路處理的結(jié)果，其中圖線②表示測(cè)量圖線，圖線①表示真實(shí)圖線C．圖4是用圖2電路處理的結(jié)果，其中圖線③表示測(cè)量圖線，圖線④表示真實(shí)圖線D．圖3和圖4結(jié)合處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不能消除因電表不理想而引起的系統(tǒng)誤差14．用電流表和電壓表測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路圖如圖甲所示，由實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的數(shù)據(jù)描繪的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是（）A．電池的電動(dòng)勢(shì)為1.4VB．電池的內(nèi)阻為2.0ΩC．考慮電壓表和電流表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，誤差來(lái)源于電壓表有分流作用D．考慮電壓表和電流表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，誤差來(lái)源于電流表有分壓作用15．如圖甲所示，R為電阻箱（0～99.9Ω），置于阻值最大位置，Rx為未知電阻。（1）斷開(kāi)K2，閉合K1，逐漸減小電阻箱的阻值，得到多組R、I值，并依據(jù)R、I值作出了如圖乙所示的R-圖線。（2）斷開(kāi)K2，閉合K1，當(dāng)R調(diào)至某一位置時(shí)，電流表的示數(shù)I1=1.0A；保持電阻箱的位置不變，斷開(kāi)K1，閉合K2，此時(shí)電流表的示數(shù)為I2=0.8A．根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知（）A．電源電動(dòng)勢(shì)為3.0VB．電源內(nèi)阻為0.5ΩC．Rx的阻值為0.5ΩD．K1斷開(kāi)、K2閉合時(shí)，隨著R的減小，電源輸出功率減小16．如圖甲所示，定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S，改變電阻箱R阻值，得到多組R、I值，并作出了如圖乙所示的圖線，則（）A．電源電動(dòng)勢(shì)為5.0VB．電源內(nèi)阻為2.5ΩC．從系統(tǒng)誤差角度看，利用該裝置測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)大于其真實(shí)值D．從系統(tǒng)誤差角度看，利用該裝置測(cè)得的內(nèi)阻大于其真實(shí)值17．用電流表和電壓表測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，有兩種電路可供選擇，若所測(cè)干電池內(nèi)阻較小，為減小內(nèi)阻測(cè)量的誤差，實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選擇甲圖所示電路，若根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)畫(huà)出的U—I圖像如圖丙所示，下列關(guān)于這個(gè)圖像的說(shuō)法正確的是（）A．縱軸截距表示待測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)，即E＝3.0VB．橫軸截距表示短路電流，即I短＝0.6AC．根據(jù)，計(jì)算出待測(cè)干電池的內(nèi)阻為5ΩD．根據(jù)計(jì)算出待測(cè)干電池的內(nèi)阻為1.0Ω18．某同學(xué)利用如圖電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，測(cè)得的電壓表讀數(shù)為U，電阻箱讀數(shù)為R，并繪制得到如圖2的1/U與1/R的函數(shù)關(guān)系，該圖線的斜率為k，縱截距為b．已知電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻，則（

）A．電源的電動(dòng)勢(shì)為b B．電源的電動(dòng)勢(shì)為1/bC．電源的內(nèi)阻為b/k D．電源的內(nèi)阻為k/b19．小李同學(xué)為測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻并同時(shí)測(cè)出定值電阻R0的阻值，他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。實(shí)驗(yàn)時(shí)他用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù)，在將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到不同位置時(shí)，記錄了U1、U2、I的一系列值。并作出下列甲、乙、丙三幅U-I，利用這些圖線可以對(duì)應(yīng)求出物理量是（）A．甲圖像可求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻B．乙圖像可求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻C．丙圖像可求滑動(dòng)變阻器的阻值D．丙圖像可求電阻R0的阻值三、實(shí)驗(yàn)題：20．（23-24高三上·天津?qū)幒印て谀┠逞芯啃詫W(xué)習(xí)小組用如圖1所示的電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外，可供選用的實(shí)驗(yàn)器材還有：A．電流表（量程，內(nèi)阻約為）B．電流表（量程，內(nèi)阻約為）C．電壓表（量程，內(nèi)阻約）D．電壓表（量程，內(nèi)阻約）E.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍、額定電流）（1）為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的電流表為，電壓表為。（選填相應(yīng)器材前的字母）（2）選用正確的器材連接好實(shí)驗(yàn)電路后，接通開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)變阻器的阻值R，讀出對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U，并作記錄。某同學(xué)根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖2中畫(huà)出了圖線。根據(jù)圖線得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)V，內(nèi)電阻。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。21．（23-24高二上·河北保定·期末）羅同學(xué)想要測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示。（1）羅同學(xué)正確連接電路圖，檢查無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，該同學(xué)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片置于某位置時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)如圖乙所示，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為V，電流表的讀數(shù)為A。（2）該同學(xué)記錄多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將測(cè)量的電壓和電流反映在圖像上，繪制出的圖像如圖丙所示。則該干電池的電動(dòng)勢(shì)V、內(nèi)電阻Ω。（均精確至小數(shù)點(diǎn)后兩位）22．（23-24高二上·浙江杭州·期中）某同學(xué)想要測(cè)量一節(jié)新干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材和參考電路：電壓表（量程，內(nèi)阻約）

電壓表（量程，內(nèi)阻約）電流表（量程，內(nèi)阻約）

電流表（量程，內(nèi)阻約）滑動(dòng)變阻器（最大阻值）

滑動(dòng)變阻器（最大阻值）開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干A．

B．(1)選用合適器材后，應(yīng)選擇（填寫(xiě)A或B）。(2)另外一個(gè)同學(xué)為了減小計(jì)算誤差，將測(cè)得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖。求出電動(dòng)勢(shì)E為V，內(nèi)阻r為。（均保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）23．（23-24高二上·天津·期末）某實(shí)驗(yàn)小組想測(cè)量“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，他們將一銅片和一鋅片分別插入一只蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡(jiǎn)單的“水果電池”，并用電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電鍵和導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材連成如圖所示的測(cè)量電路。（1）根據(jù)電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I，描點(diǎn)得到了水果電池的圖像如圖所示，他們根據(jù)圖像求出該水果電池的電動(dòng)勢(shì)V，內(nèi)阻；（2）由于該電流表（毫安表）的內(nèi)阻很大，使得實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的誤差很大，其中電池內(nèi)阻測(cè)量值會(huì)（選填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值。24．（23-24高二湖北孝感期末）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)做“測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里找到了以下器材：A．一節(jié)待測(cè)的干電池B．電流表（滿偏電流為，內(nèi)阻）C．電流表（量程為，內(nèi)阻約為）D．滑動(dòng)變阻器E.定值電阻F.開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒(méi)有電壓表