2025新課改-高中物理-必修第3冊（20講）15 A實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量 基礎(chǔ)版含答案

2025新課改-高中物理-必修第3冊（20講）15A實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量基礎(chǔ)版實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量知識點：實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量一、測定電池電動勢和內(nèi)阻的實驗方案設(shè)計1．伏安法：由E＝U＋Ir知，只要測出U、I的兩組數(shù)據(jù)，就可以列出兩個關(guān)于E、r的方程，從而解出E、r，用到的器材有電池、開關(guān)、滑動變阻器、電壓表、電流表，電路圖如下圖所示．2.伏阻法：由E＝U＋eq\f(U,R)r知，如果能得到U、R的兩組數(shù)據(jù)，列出關(guān)于E、r的兩個方程，就能解出E、r，用到的器材是電池、開關(guān)、電阻箱、電壓表，電路圖如下圖所示．3.安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、R的兩組數(shù)據(jù)，列出關(guān)于E、r的兩個方程，就能解出E、r，用到的器材有電池、開關(guān)、電阻箱、電流表，電路圖如下圖所示．二、實驗操作與數(shù)據(jù)分析1．實驗步驟(以伏安法為例)(1)電流表用0～0.6A量程，電壓表用0～3V量程，按實驗原理圖連接好電路．(2)把滑動變阻器的滑片移到一端，使其接入電路中的阻值最大．(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表有明顯的示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)．用同樣的方法測量幾組I、U值．(4)斷開開關(guān)，整理好器材．(5)處理數(shù)據(jù)，用公式法或圖像法求出電池的電動勢和內(nèi)阻．2．數(shù)據(jù)分析(1)公式法依次記錄的多組數(shù)據(jù)(一般6組)如表所示：實驗序號123456I/AI1I2I3I4I5I6U/VU1U2U3U4U5U6分別將1、4組，2、5組，3、6組聯(lián)立方程組解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它們的平均值作為測量結(jié)果．E＝eq\f(E1＋E2＋E3,3)，r＝eq\f(r1＋r2＋r3,3).(2)圖像法①根據(jù)多次測出的U、I值，作U－I圖像；②將圖線兩側(cè)延長，縱軸截距的數(shù)值就是電池電動勢E；③橫軸截距(路端電壓U＝0)的數(shù)值就是短路電流eq\f(E,r)；④圖線斜率的絕對值等于電池的內(nèi)阻r，即r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\f(E,I短)，如下圖所示．三、注意事項與誤差分析1．為使電池的路端電壓有明顯變化，應(yīng)選取內(nèi)阻較大的舊干電池和內(nèi)阻較大的電壓表．2．實驗中不能將電流調(diào)得過大，且讀數(shù)要快，讀完后立即切斷電源，防止干電池大電流放電時內(nèi)阻r的明顯變化．3.當干電池的路端電壓變化不很明顯時，作圖像時，縱軸單位可取得小一些，且縱軸起點可不從零開始．如下圖所示，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(nèi)阻要在直線上取較遠的兩點用r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|求出．4．誤差分析(1)偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U－I圖像時描點不準確．(2)系統(tǒng)誤差：主要原因是電壓表的分流作用，使得電流表上讀出的數(shù)值比流過電源的電流偏小一些．U越大，電流表的讀數(shù)與總電流的偏差就越大，將測量結(jié)果與真實情況在U－I坐標系中表示出來，如下圖所示，可見E測＜E真，r測＜r真．技巧點撥一、選擇儀器時注意掌握的原則1．安全性原則，即一定要保證儀器的安全，對電表來講不超量程，對滑動變阻器來講不能超其額定電流．2．精確性原則，即要保證測量時讀數(shù)精確，對電表來講在不超量程的前提下，盡量選用小量程的，對歐姆表來講盡量讓指針指在中值刻度附近．3．方便性原則，此原則主要針對滑動變阻器來講，在滑動變阻器控制電路時，電路的電壓、電流的變化范圍要盡可能大，以便獲取多組測量值．二、伏阻法測電動勢和內(nèi)阻1．電路圖：如圖甲所示2．實驗原理：E＝U＋eq\f(U,R)r3．數(shù)據(jù)處理(1)計算法：由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(E＝U1＋\f(U1,R1)r,E＝U2＋\f(U2,R2)r))解方程組可求得E和r.(2)圖像法：由E＝U＋eq\f(U,R)r得：eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r,E)·eq\f(1,R).故eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖像的斜率k＝eq\f(r,E)，縱軸截距為eq\f(1,E)，如圖乙.圖甲圖乙三、安阻法測電動勢和內(nèi)阻1．電路圖：如下圖所示．2．實驗原理：E＝IR＋Ir.3．數(shù)據(jù)處理(1)計算法：由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(E＝I1R1＋I1r,E＝I2R2＋I2r))解方程組求得E，r.(2)圖像法：由E＝I(R＋r)得：eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)R＋eq\f(r,E)，可作eq\f(1,I)－R圖像(如圖甲)eq\f(1,I)－R圖像的斜率k＝eq\f(1,E)，縱軸截距為eq\f(r,E)又R＝E·eq\f(1,I)－r，可作R－eq\f(1,I)圖像．(如圖乙)R－eq\f(1,I)圖像的斜率k＝E，縱軸截距為－r.例題精練1．（2021?東城區(qū)二模）某同學(xué)測量電動玩具電池的電動勢和內(nèi)電阻。（1）如圖1所示，將導(dǎo)線一端與o連接，另一端分別在a、b兩處試觸，發(fā)現(xiàn)安培表的示數(shù)幾乎不變，伏特表的示數(shù)變化比較明顯，為了減小實驗誤差，實驗測量時應(yīng)選擇連接（選填“a”或“b”）點的電路；（2）圖1中，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于最右端（選填“左”或“右”）。（3）圖2是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的U﹣I圖線，根據(jù)圖線求得被測電池組的電動勢E＝2.98V（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻r＝0.96Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！痉治觥浚?）明確試觸法原理，根據(jù)兩電表的示數(shù)明確哪一電表的影響較小，從而選擇正確的接法；（2）為了實驗安全，電路中電流應(yīng)由小到達進行調(diào)節(jié)，所以滑動變阻器應(yīng)從阻值最大進行調(diào)節(jié)；（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律結(jié)合圖象進行分析，從而確定電動勢和內(nèi)電阻?！窘獯稹拷猓海?）由于電流表的示數(shù)幾乎不變，說明電流表的分壓不明顯，即滑動變阻器是大電阻，應(yīng)該用電流表內(nèi)接的方法連接，測量時接b點；（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)保證電路中的電流最小，即變阻器的阻值最大，故滑片置于最右端；（3）由U＝E﹣Ir可知，電動勢的大小是與U軸的交點坐標大小，即2.98V，內(nèi)阻是斜率的大小，即r＝Ω＝0.96Ω。故答案為：（1）b；（2）右；（3）2.98；0.96?！军c評】本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確實驗原理，掌握實驗中的注意事項以及數(shù)據(jù)處理的基本方法。隨堂練習(xí)1．（2021?3月份模擬）某同學(xué)欲測定兩節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。（1）該同學(xué)連接的實物電路如圖甲所示，經(jīng)仔細檢查，發(fā)現(xiàn)電路中有一條導(dǎo)線連接不當，該導(dǎo)線對應(yīng)的編號為3。（2）該同學(xué)改正這條導(dǎo)線的連接后開始實驗，經(jīng)過正確操作后得到了幾組電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I，并作出U﹣I圖像，如圖乙所示。根據(jù)圖乙可知，干電池的電動勢為3.0V、內(nèi)阻為1.5Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）?！痉治觥侩妷罕砣鐖D接法會被短路，故3導(dǎo)線連接不當；根據(jù)閉合電路歐姆定律可以得到U和I的關(guān)系，對應(yīng)圖像，可以得到干電池的電動勢和內(nèi)阻?！窘獯稹拷猓海?）電壓表應(yīng)該并聯(lián)接在滑動變阻器和電流表兩端，測量路端電壓，而圖中電壓表直接被接在電流表兩端，被短路了；（2）由閉合電路的歐姆定律有U＝E﹣Ir，U﹣I圖像與縱軸的交點表示電動勢，圖像的斜率表示電源內(nèi)阻，故E＝3.0V，r＝1.5Ω。故答案為：（1）3；（2）3.0，1.5?！军c評】測定電動勢和內(nèi)阻的實驗中要注意數(shù)據(jù)的處理時主要應(yīng)用了圖象法，要將公式與圖象聯(lián)系在一起理解。2．（2021?紅橋區(qū)一模）用如圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，電池的內(nèi)阻較?。ㄗ柚?Ω左右）。為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：（a）電流表（量程0.6A、3A）（b）電壓表（量程3V、15V）（c）定值電阻（阻值2Ω、額定功率2W）（d）定值電阻（阻值10Ω，額定功率10W）（e）滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流1A）（f）滑動變阻器（阻值范圍0～100Ω、額定電流1A）（1）要正確完成實驗，電壓表的量程應(yīng)選擇3V，電流表的量程應(yīng)選擇0.6A；R0應(yīng)選擇2Ω的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是0～10Ω的滑動變阻器。（2）引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表分流使得安培表讀數(shù)小于干路電流；考慮系統(tǒng)誤差，一般會造成E測小于E真，r測小于r真（填大于，小于或等于）。【分析】（1）由歐姆定律估算電路中的電流，根據(jù)安全及準確性原則可選出電流表及電壓表；根據(jù)電源內(nèi)阻的大小可判斷保護電阻的大小，及滑動變阻器的阻值大??；（2）分析電路中的各電表的特點，找出其產(chǎn)生的作用，即可得出誤差產(chǎn)生的原因?！窘獯稹拷猓海?）由于電源是一節(jié)干電池（1.5V），所選量程為3V的電壓表；估算電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右，加上保護電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護電阻不宜太大，否則會使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω會出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象，故滑動變阻器取值范圍選擇0～10Ω。（2）本實驗中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小，分別作出真實圖象和測量圖象；當外電路短路時，電壓表的分流可以忽略；故兩種情況下短路電流相同；如圖所示；則可知：E測＜E真，r測＜r真。故答案為：（1）3，0.6，2，0～10．（2）由于電壓表分流使得安培表度數(shù)小于干路電流，小于，小于?！军c評】本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，實驗儀器的選擇是考試中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，在學(xué)習(xí)中要注意掌握好其安全、準確的原則；同時注意滑動變阻器的電路中的應(yīng)用規(guī)律；同時掌握根據(jù)圖象分析實驗誤差的方法。綜合練習(xí)一．實驗題（共17小題）1．（2021?桂林模擬）某同學(xué)要測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供的實驗器材有：兩節(jié)干電池，定值電阻R0＝2Ω，電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約為0.1Ω），靈敏電流計G（滿偏電流Ig＝200μA、內(nèi)阻rg＝150Ω）、滑動變阻器R1（0～20Ω，2.0A），電阻箱R2（0～99999.9Ω），電鍵S，導(dǎo)線若干。（1）實驗中，將靈敏電流計與電阻箱串聯(lián)，改裝成量程為4V的電壓表，電阻箱接入電路的阻值為19850Ω；（2）該同學(xué)根據(jù)提供的器材，連接了部分電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線將實驗電路圖甲連接完整；（3）電路中的定值電阻R0的作用是保護電路，防止短路；（4）閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組靈敏電流計的示數(shù)I1和電流表的示數(shù)I2，作出I1﹣I2圖像如圖乙所示。則電源的電動勢E＝2.9V，內(nèi)阻r＝1.0Ω（均保留兩位有效數(shù)字）。【分析】（1）根據(jù)串聯(lián)電路特點及歐姆定律求出串聯(lián)電阻阻值；（2）根據(jù)實驗原理圖連接實物圖；（3）明確定值電阻的作用是保護電路，防止短路；（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律找出兩電流表示數(shù)之間的關(guān)系式，結(jié)合圖象求解電動勢和內(nèi)阻?！窘獯稹拷猓海?）將靈敏電流計改裝成量程為4V的電壓表，電阻箱接入電路的阻值為，改裝后的電壓表內(nèi)阻RV＝19850Ω+150Ω＝20000Ω；（2）將電流表與滑動變阻器串聯(lián)接在電路兩端，電壓表與電阻箱串聯(lián)充當電壓表與滑動變阻器和電流表并聯(lián)，電路連線如圖（3）電路中的定值電阻R0的作用是保護電路，防止短路；（4）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得，I1RV＝E﹣I2（r+R0），變形可得：I1＝﹣，當I2＝0時，即滑動變阻器相當于斷路，從圖象縱截距讀出電流I1＝145μA＝145×10﹣6A，所以電動勢為E＝I1RV＝1.45×10﹣6×20000V＝2.9V；圖象中的斜率表示電源的內(nèi)阻，故內(nèi)阻為。故答案為：（1）19850（2）如圖所示；（3）保護電路，防止短路（4）2.9；（5）1.0。【點評】本題考查測量干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗，要掌握改裝電壓表串聯(lián)內(nèi)阻的計算方法；本題中要注意圖中給出的是電流值，應(yīng)注意根據(jù)歐姆定律求出電壓值。2．（2021?安徽模擬）某同學(xué)在測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中。（1）設(shè)計了如圖甲、乙兩個電路，你認為甲（選填“甲”或“乙”）電路更合適。（2）實驗中發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器時，電流表讀數(shù)變化明顯但電壓表讀數(shù)變化不明顯。為了解決這個問題，該同學(xué)在電源處串聯(lián)了一個2Ω的定值電阻后繼續(xù)實驗，得到了幾組電壓表讀數(shù)U和對應(yīng)的電流表讀數(shù)I，并作出U﹣I圖象，如圖丙所示。由圖象可知，電池的電動勢為1.45V，內(nèi)阻為0.90Ω（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）。（3）若考慮電表內(nèi)阻對實驗的影響，則電動勢的測量值小于真實值，內(nèi)阻的測量值小于真實值（均選填“大于”、“等于”或“小于”）?！痉治觥浚?）干電池內(nèi)阻較小，為減小實驗誤差，相對于電源來說電流表應(yīng)采用外接法。（2）根據(jù)題求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖示圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻；（3）根據(jù)電路圖進行分析，明確電表內(nèi)阻的影響，從而明確誤差情況?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，乙圖中的開關(guān)無法控制整個電路，所以應(yīng)采用圖甲所示實驗電路圖；（2）在電池組負極和開關(guān)之間串聯(lián)一個阻值為R＝2Ω的電阻，電壓表示數(shù)：U＝E﹣I（r+R）由圖示電源U﹣I圖象可知，電源電動勢E＝1.45V，圖象斜率的絕對值k＝R+r＝＝Ω＝2.90Ω，電源內(nèi)阻：r＝k﹣R＝2.90Ω﹣2Ω＝0.90Ω；（3）圖甲所示電路圖，采用的是相對電源的電流表外接法，由于電壓表的分流導(dǎo)致此種接法電動勢和內(nèi)電阻均小于真實值。故答案為：（1）甲；（2）1.45；0.90；（3）小于；小于?！军c評】本題考查了測電池組的電動勢和內(nèi)阻實驗，理解實驗原理是解題的前提與關(guān)鍵，注意掌握根據(jù)圖象進行數(shù)據(jù)處理的方法。3．（2020秋?福州期末）某實驗小組要盡可能準確地測量某直流電源的電動勢E（小于3V）及內(nèi)阻r，實驗室提供了以下器材：電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約為1kΩ）；電流表A（量程為0～300mA，內(nèi)阻為3Ω）；滑動變阻器R（阻值范圍為0～100Ω，允許通過的最大電流為1A）；待測電源E；開關(guān)S及導(dǎo)線若干。（1）實驗小組設(shè)計了甲、乙兩種測量方案，為盡可能準確地測量該直流電源的電動勢E及內(nèi)阻r，應(yīng)選用圖甲（填“圖甲”或“圖乙”），原因是電流表內(nèi)阻已知，電動勢和內(nèi)阻的測量無系統(tǒng)誤差。（2）實驗小組選擇正確電路并通過實驗測得多組數(shù)據(jù)，如表中所示，請根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖丙的坐標紙上描點并畫出圖象，利用圖象可求出電源的電動勢E為2.62V，內(nèi)阻r為3.00Ω（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）。組別U/AI/mA11.4020021.6016831.8013542.0011052.206762.4034【分析】（1）明確實驗原理，知道電流表內(nèi)阻已知時可以通過等效內(nèi)阻的方式來求出電動勢和內(nèi)電阻的準確值；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點法可得出對應(yīng)的圖象，注意誤差較大的點要舍棄，再根據(jù)閉合電路歐姆定律即可確定電動勢和內(nèi)電阻?！窘獯稹拷猓海?）由于電流表內(nèi)阻已知，可將電流表內(nèi)阻等效為電源內(nèi)阻，則電動勢和內(nèi)阻的測量無系統(tǒng)誤差，故采用相對電源的電流表內(nèi)接法，故應(yīng)選用圖甲；（2）由實驗數(shù)據(jù)畫出U﹣I圖象如圖所示，由圖可知第四組數(shù)據(jù)應(yīng)舍棄，圖象斜率為﹣6.00，內(nèi)阻r＝6.00Ω﹣3Ω＝3.00Ω，圖象縱軸截距為2.62V，故電動勢E＝2.62V。故答案為：（1）圖甲；電動勢和內(nèi)阻的測量無系統(tǒng)誤差；（2）2.62；3.00。【點評】本題將測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，明確實驗原理是解題的關(guān)鍵，注意電流表內(nèi)阻已知時可以采用相對電源的內(nèi)接法來測出內(nèi)電阻的準確值。4．（2020秋?池州期末）某同學(xué)想利用如圖甲所示電路測量一種新型電源的電動勢和內(nèi)阻。但身邊只有下列器材：電壓表A（0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ）電壓表B（0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）定值電阻R0（5Ω，5W）電阻箱RP（0～99Ω）待測電源（電動勢約為4.5V，內(nèi)阻估計值為5Ω）開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）電壓表應(yīng)選用電壓表B（選填“電壓表A”或“電壓表B”）。（2）開關(guān)閉合前，電阻箱取適宜的阻值應(yīng)該是D。A．99.9ΩB．49.9ΩC．30ΩD．10Ω（3）正確連接電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電阻箱阻值以及電壓表讀數(shù)并依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)作出圖象如圖乙，依據(jù)圖象可以得出電源電動勢為4.8V，電源內(nèi)阻為4.6Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。【分析】（1）根據(jù)電源電動勢確定電壓表量程；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律進行分析，明確電阻箱接入后電壓表示數(shù)是否超過量程，從而確定應(yīng)選擇的電阻箱阻值；（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律列式，結(jié)合圖象進行分析即可求出電動勢和內(nèi)電阻大小。【解答】解：（1）電源電動勢約為4.5V，故為測量精確，宜選用電壓表B，因為電壓表A的量程遠大于電源電壓，測量誤差較大；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電壓表兩端的電壓U＝R，電壓表量程為3V，代入數(shù)據(jù)可知，3.0＝，解得R＝30.0Ω，故電阻箱接入值最大不能超過30Ω，所以ABC三項都會導(dǎo)致電壓超出電壓表量程；D項中阻值10Ω接入電路，閉合開關(guān)，電路中的電流大約是0.225A，在定值電阻R0上的功率約為0.25W，不超范圍，同時電壓表上的電壓大約是2.25V，不超電壓表量程，故應(yīng)選D；故選：D。（3）根據(jù)器材中的電壓表內(nèi)阻為3kΩ，遠大于RP阻值，故，又，變形可得，根據(jù)圖象可得：當時，，可得電動勢為4.8V；圖線斜率即為，聯(lián)立解得：r＝4.6Ω。故答案為：（1）電壓表B；（2）D；（3）4.8；4.6。【點評】本題考查了測電源電動勢與內(nèi)阻的實驗，分析清楚實驗電路圖理解實驗原理是解題的前提，根據(jù)圖示電路圖求出圖象的函數(shù)表達式，從而由圖象求出電動勢和內(nèi)電阻是解題的關(guān)鍵。5．（2020秋?棗莊期末）為精確測量電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計的電路如圖所示，其中R0為阻值已知的小阻值定值電阻，R為（0～999.9）Ω的電阻箱，S2為單刀雙擲開關(guān)。將電阻箱R的阻值調(diào)節(jié)到最大，把開關(guān)S2接2，接通S1，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值為R1時，電壓表和電流表有合適的讀數(shù)，記下其讀數(shù)U0、I0，斷開S1。調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值為最大，把開關(guān)S2接1，再接通S1，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，測出幾組電壓值U和電流值I，根據(jù)測出的數(shù)據(jù)作出U﹣I圖象如圖所示。圖象的截距分別為U1、I1。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，按照電路圖將實物圖連接成完整電路。（2）電流表的內(nèi)阻RA＝﹣R1，電源電動勢E＝U1，電源內(nèi)阻r＝（用R0、U0、I0、R1、U1、I1表示）。【分析】（1）以先串聯(lián)后并聯(lián)的原則連接實物圖；（2）開關(guān)S2接2時，依據(jù)伏安法測電阻的原理解得電流表的內(nèi)阻表達式；開關(guān)S2接1時，依據(jù)伏安法測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理結(jié)合U﹣I圖象，由圖象的截距與斜率解得所求?！窘獯稹拷猓海?）實物圖連接如下圖所示：（2）依題意：當開關(guān)S2接2時，測量的是電阻箱和電流表的總阻值，即：RA+R1＝，則有當開關(guān)S2接1時，測量的電壓值U和電流值I滿足關(guān)系式：U＝E﹣I（r+RA+R0）對應(yīng)圖2的U﹣I圖象，可知圖象的縱軸截距等于電源電動勢，即電源電動勢E＝U1，圖象的斜率的絕對值＝r+RA+R0電源內(nèi)阻r＝故答案為：（1）實物圖連接見解答；（2）﹣R1；U1；。【點評】本題考查了伏安法的應(yīng)用，測量電阻和測量電源電動勢和內(nèi)阻，以及應(yīng)用圖象處理實驗數(shù)據(jù)的方法，屬于基礎(chǔ)知識點的鞏固練習(xí)，需熟練掌握。6．（2020秋?濰坊期末）某同學(xué)用電流表和電壓表測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計了如圖甲所示的電路，其中定值電阻R0＝2Ω。（1）在圖乙所示的實物圖上，用筆畫線代替導(dǎo)線完成實物圖連接。（2）按電路圖連接好電路后，閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片調(diào)節(jié)到不同位置，可測得多組對應(yīng)的電壓、電流值。如圖丙所示為滑片調(diào)節(jié)到某一位置時，電壓表、電流表的示數(shù)，則此時電壓表的讀數(shù)為1.10V，電流表的讀數(shù)為0.12A。（3）利用實驗中測得數(shù)據(jù)，在U﹣I坐標系中描出相應(yīng)點，然后作出圖象如圖丁所示。根據(jù)圖象可知，干電池的電動勢E＝1.50V，內(nèi)電阻r＝1.06Ω。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）【分析】（1）根據(jù)原理圖連接實物圖，注意導(dǎo)線不能交叉，同時注意電表中電流由正極流入；（2）根據(jù)電表量程確定最小分度，再根據(jù)指針的位置得出對應(yīng)的讀數(shù)；（3）根據(jù)U＝E﹣Ir結(jié)合圖象即可求出電源的電動勢和內(nèi)電阻，注意求出的內(nèi)阻為等效內(nèi)阻，要減去保護電阻R0?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)原理圖連接實物圖如圖所示；（2）電壓表量程為3V，故最小分度為0.1V，指針對應(yīng)的示數(shù)為1.10V；電流表量程為0.6A，最小分度為0.02A，讀數(shù)為0.12A。（3）由U＝E﹣Ir可知，圖象與縱軸的交點表示電動勢，故E＝1.50V，圖象的斜率表示等效內(nèi)阻，故r等效＝Ω＝3.06Ω，電阻內(nèi)阻r＝3.06Ω﹣2Ω＝1.06Ω故答案為：（1）如圖所示；（2）1.50；0.12；（3）1.50；1.06【點評】本題關(guān)鍵明確實驗原理，根據(jù)閉合電路歐姆定律推導(dǎo)出線性關(guān)系的表達式，然后結(jié)合圖象分析，注意數(shù)學(xué)規(guī)律的應(yīng)用。7．（2020秋?天津期末）如圖甲所示為課本中用來測量電池電動勢和內(nèi)阻的電路圖。已知待測電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為1.0Ω。已知實驗室除待測電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，還有下列器材可供選用：電流表A1：量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為0.15Ω電流表A2：量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.05Ω電壓表V：量程為0～1V，內(nèi)阻約為3kΩ滑動變阻器R：最大阻值為10Ω，額定電流為2A定值電阻R1：阻值為2Ω，額定電流為2A定值電阻R2：阻值為6Ω，額定電流為2A如果用圖甲電路來測量電池電動勢和電阻，因電壓表量程較小不能滿足測量的要求，某同學(xué)在甲圖中加上定值電阻改成了乙圖進行實驗，并較準確地測量出了電池的電動勢和電阻，回答以下問題：①在圖乙中電流表應(yīng)選A1，定值電阻應(yīng)選R1。②該同學(xué)經(jīng)過多次測量并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，利用這些數(shù)據(jù)在圖丙中畫出了U﹣I圖線。由此得出電池的內(nèi)阻r＝0.83Ω，電池的電動勢E＝1.42V（結(jié)果保留兩位小數(shù)）?！痉治觥浚?）實驗中要能保證安全和準確性選擇電表與滑動變阻器。（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律列出表達式，再在U﹣I圖中找出兩組數(shù)據(jù)，聯(lián)立方程求解即可?！窘獯稹拷猓海?）干電池的電動勢約為1.5V，電路最大電流約為零點幾安，電流表應(yīng)選擇A1；由U﹣I圖象可知，電流最大值約為0.5A，故最小電阻約為r+Rmin＝＝Ω＝3Ω，解得Rmin＝2Ω；故定值電阻選擇R1；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：U＝E﹣I（r+R1），由U﹣I圖象可知，當電流為I1＝0.2A時，電壓U1＝0.85V，I2＝0.5A時，電壓U2＝0V，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：E＝1.42V，r＝0.83Ω。故答案為：（1）A1；R1；（2）0.83；1.42。【點評】本題考查了測電源電動勢與內(nèi)阻實驗，選擇了實驗器材的選擇與實驗數(shù)據(jù)處理，要掌握實驗器材的選擇原則，明確應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法。8．（2020秋?西峰區(qū)校級期末）在測量電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，有電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約3kΩ）；電流表A（量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.70Ω）；滑動變阻器R（10Ω，2A）。為了更準確地測出電源電動勢和內(nèi)阻設(shè)計了如圖所示的電路圖。（1）在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖所示的U﹣I圖線，由圖可得該電源電動勢E＝1.50V，內(nèi)阻r＝1.0Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）以上實驗的系統(tǒng)誤差來源是電壓表分流作用。【分析】（1）由作出的U﹣I圖可知，圖象與縱坐標的交點為電源的電動勢；圖象的斜率表示內(nèi)阻；（2）根據(jù)實驗電路圖與實驗原理分析實驗誤差原因?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)U＝E﹣Ir以及圖象可知，電源的電動勢為：E＝1.5V，電源內(nèi)阻為：r＝Ω＝1.0Ω；（3）由圖示電路圖可知，由于電壓表的分流，電流表的測量值小于流過電源的電流，從而使實驗產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。故答案為：（1）1.50；1.0；（2）電壓表分流作用?！军c評】本題考查了實驗數(shù)據(jù)處理以及實驗誤差分析；應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)可以減小誤差，應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是常用的實驗數(shù)據(jù)處理方法，根據(jù)圖象與對應(yīng)的函數(shù)表達式可以求出要測量的量。9．（2020秋?會寧縣期末）某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示電路測量某電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，由于該電池的內(nèi)電阻r較小，因此在電路中接入了一阻值為2.00Ω的定值電阻R0。（1）按照實物連線圖畫出實驗電路圖；（2）閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀出電壓表相應(yīng)的示數(shù)U，并計算出通過電阻箱的電流數(shù)值I，為了比較準確地得出實驗結(jié)論，在坐標紙中畫出了如圖所示的U﹣I圖象，由圖象可得：E＝2.0V，r＝0.50Ω?！痉治觥浚?）分析清楚圖1所示電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖1所示實物電路圖作出實驗電路圖；（2）根據(jù)圖示電路圖求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖示圖象分析答題?！窘獯稹拷猓海?）由圖1所示實物電路圖可知，電源、定值電阻、電阻箱與開關(guān)組成串聯(lián)電路，電壓表測電阻箱兩端電壓，根據(jù)圖1所示實物電路圖作出實驗電路圖，實驗電路圖如圖所示；（2）由圖示電路圖可知，路端電壓：U＝E﹣I（r+R0）由圖示U﹣I圖象可知，圖象縱軸截距：b＝E＝2.0V，圖象斜率的絕對值k＝r+R0＝＝Ω＝2.50Ω，電源內(nèi)阻：r＝k﹣R0＝2.50Ω﹣2.00Ω＝0.50Ω；故答案為：（1）如圖所示；（2）2.0；0.50。【點評】本題考查了電池的電動勢E和內(nèi)電阻r實驗，分析清楚圖示實物電路圖、理解實驗原理是解題的前提與關(guān)鍵，注意分析出圖象的函數(shù)表達式，根據(jù)圖示圖象可以求出電源電動勢與內(nèi)阻。10．（2020秋?香坊區(qū)校級期末）在“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，給定以下的器材來完成實驗。待測干電池E一節(jié)電壓表V（量程0～3～15V，內(nèi)阻約為10kΩ）電流表A（量程0～0.6～3A，內(nèi)阻約為1Ω）滑動變阻器R1（0～10Ω）滑動變阻器R2（0～200Ω）導(dǎo)線、開關(guān)S（1）為方便實驗調(diào)節(jié)且能較準確地進行測量，滑動變阻器應(yīng)選用R1（選填“R1”或“R2”）。（2）在相應(yīng)的方框中畫出圖1的電路圖。（3）該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到圖2中的圖線a，根據(jù)圖線a求得電源電動勢E＝1.45V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），內(nèi)電阻r＝0.50Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（4）圖丙中b圖線是標有“1.5V、1.6W”的小燈泡的伏安特性曲線，該同學(xué)將該小燈泡與本實驗中的電池連成一閉合電路，小燈泡實際消耗的電功率是0.69W（保留2位有效數(shù)字）?！痉治觥浚?）為方便實驗操作，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器；（2）根據(jù)實物圖得出對應(yīng)的原理圖；（3）根據(jù)圖示電路圖求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖示圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻；（4）根據(jù)圖示圖象求出燈泡的工作電壓與工作電流，然后應(yīng)用電功率公式求出燈泡的實際功率?！窘獯稹拷猓海?）因電源的內(nèi)阻一般較小，為保證調(diào)節(jié)滑動變阻器時，電流表示數(shù)變化明顯，所以滑動變阻器應(yīng)選R1；（2）根據(jù)實物圖可知，采用伏安法測量電源的電動勢和內(nèi)電阻，電流表采用相對電源的外接法，原理圖如圖所示；（3）根據(jù)U＝E﹣Ir可知，a圖線與縱軸的截距表示電動勢的大小，即E＝1.45V，斜率表示電源的內(nèi)阻，即r＝＝Ω＝0.50Ω；（4）a、b兩圖線交點縱橫坐標的乘積就表示小燈泡實際消耗的電功率，由圖可知，電壓U＝1.15V，I＝0.6A，電功率P＝UI＝1.15×0.6W＝0.69W.故答案為：（1）R1；（2）如圖所示；（3）1.45；0.50；（4）0.69。【點評】本題考查了實驗器材選擇、對實物電路圖的認識以及實驗數(shù)據(jù)處理等問題，應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是常用的實驗數(shù)據(jù)處理方法，要掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)的方法。11．（2021春?尖山區(qū)校級月考）在測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中，待測電壓為一節(jié)干電池，內(nèi)阻約為3Ω，備有下列器材供選擇：電流表A1（0～0.6A）；電流表A2（0～3A）；電壓表V1（0～3V，10kΩ）；電壓表V2（0～3V，8kΩ）；電壓表V3（0～15V，30kΩ）；滑動變阻器R1（0～10Ω，0.1A），滑動變阻器R2（0～10Ω，2A），滑動變阻器R3（0～1000Ω，2A）。為了得到較準確的測量結(jié)果，滑動變阻器應(yīng)選R2，電壓表應(yīng)選V1，電流表應(yīng)選A1?！痉治觥扛鶕?jù)電池電動勢選擇電壓表，根據(jù)電路最大電流選擇電流表，為方便實驗操作，在保證安全的前提下，要選擇最大阻值較小的滑動變阻器?！窘獯稹拷猓焊呻姵仉妱觿菁s為1.5V，故電壓表應(yīng)選擇3V量程，為了準確電壓表內(nèi)阻越大越好，故電壓表選V1；由I＝可知，最大電流Imax＝＝A＝0.5A，故電流表應(yīng)選0.6A量程的A1；干電池電動勢約為1.5V，電路最小電阻約為：R＝3Ω，故為了方便實驗操作，滑動變阻器總阻值為10Ω即可完成實驗，因電流約為0.5A，為了保證安全，應(yīng)選擇允許通過電流為2A的滑動變阻器R2。故答案為：R2，V1；A1?！军c評】本題考查了實驗器材的選取，要知道實驗器材的選取原則，注意保證實驗的安全和準確。12．（2020秋?工農(nóng)區(qū)校級期末）在“電池電動勢和內(nèi)阻的測量”的實驗中，已連接好實驗電路。（1）如圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U﹣I圖象，由圖可知，電源的電動勢E＝1.5V，內(nèi)阻r＝1.0Ω。（2）利用該實驗電路測出的電動勢E測和內(nèi)阻r測與真實值E真和r真相比，理論上E測＜E真，r測＜r真（選填“＞”“＜”或“＝”）?！痉治觥浚?）由圖可知，圖象由縱坐標的交點為電動勢；圖象的斜率表示內(nèi)電阻可求得內(nèi)電阻．（2）圖象與縱坐標的交點表示電動勢，圖象的斜率表示內(nèi)電阻；由圖象法可分析此種接法會造成的誤差。【解答】解：（1）由U＝E﹣Ir以及U﹣I圖可知，圖象的與縱軸的交點表示電源的電動勢，故電源的電動勢E＝1.5V；U﹣I圖象斜率的絕對值等于內(nèi)阻，所以r＝＝Ω＝1.0Ω；（2）由圖甲所示可知，相對于電源來說，實驗采用電流表外接法，當外電路短路時，電流的測量值等于真實值，除此之外，由于電壓表的分流作用，電流的測量值小于真實值，電源的U﹣I圖象如圖所示，由圖象可知，電源電動勢的測量值小于真實值，電源內(nèi)阻的測量值小于真實值。故答案為：1.5；1.0；＜；＜。【點評】本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，對于涉及到根據(jù)圖象求解的問題，首先根據(jù)相應(yīng)的物理規(guī)律寫出公式，然后整理出有關(guān)的一次函數(shù)形式，再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解。13．（2021?山東模擬）在測定電池的電動勢和內(nèi)阻實驗中，可供選擇的器材有：A．電流表A1（量程0～0.6A，內(nèi)阻約為1Ω）B．電流計G（滿偏電流Ig＝100μA，內(nèi)阻rg為2.0kΩ）C．干電池（電動勢1.5V左右，內(nèi)阻1.0Ω左右）D．滑動變阻器R1（0～20Ω，5A）E．滑動變阻器R2（0～100Ω，1A）F．定值電阻R3＝18kΩG．定值電阻R0＝1ΩH．開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）該實驗中由于沒有電壓表，于是設(shè)計了如圖甲、乙兩個電路圖，比較合理的是甲圖，滑動變阻器應(yīng)選R1。（2）根據(jù)選出的電路圖進行實驗，得到的實驗數(shù)據(jù)如表，在圖丙中作出I2﹣I1圖象。次數(shù)123456電流計GI1/μA67.0059.5052.0048.2514.5037.00電流表I2/A0.100.200.300.350.400.50（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得電池的電動勢E＝1.49V，內(nèi)阻r＝0.500Ω（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。【分析】（1）明確實驗原理，知道電表的改裝原理，從而確定應(yīng)選擇的電路和所用儀器；（2）根據(jù)描點法可得出對應(yīng)的圖象；（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律進行分析，結(jié)合圖象即可求出電動勢和內(nèi)電阻?！窘獯稹拷猓海?）由于電源的內(nèi)阻較小，根據(jù)U＝E﹣Ir知，路端電壓U變化幅度較小，因此串聯(lián)一個保護電阻R0，一起視作電源的內(nèi)阻，從而得到一個較大范圍變化的電壓，因此，選擇電路甲比較合理；為多測幾組實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動變阻器R1；（2）根據(jù)題表中所給數(shù)據(jù)，利用描點法作圖，使盡可能多的點在直線上，如圖所示；（3）由圖甲可知，根據(jù)閉合電路歐姆定律知I2（rg+R3）＝E﹣I1（r+R0），由作出的I2﹣I1圖象找出圖象上的兩點數(shù)據(jù)，代入解得：E＝1.49V，r＝0.500Ω.故答案為：（1）甲；R1；（2）如圖所示；（3）1.49；0.500。【點評】本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確實驗原理，同時注意電表改裝原理的應(yīng)用，注意數(shù)據(jù)處理的基本方法。14．（2020秋?杭州期末）某同學(xué)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，實驗電路圖如圖1所示。（1）該同學(xué)設(shè)計的電路圖比課本中的電路圖多使用了一個定值電阻，你認為其作用是保護作用。（2）現(xiàn)有電流表（0～0.8A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，實驗桌上還有以下器材：A．電池一節(jié)；B．滑動變阻器（0～10Ω，允許的最大電流為2A）；C．定值電阻（阻值為2Ω，額定功率為5W）；D．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約為1000Ω）。（3）該同學(xué)某次實驗時，電壓表的指針位置如圖2所示，其讀數(shù)為1.10V。（4）該同學(xué)通過實驗得到了多組電流表和電壓表的讀數(shù)，并把它們描在坐標系中，如圖3所示，據(jù)此可知該電源的電動勢為1.50V，內(nèi)阻為1.00Ω（本小問結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！痉治觥浚?）明確定值電阻在電路中起到保護作用；（3）明確電表量程，確定最小分度，從而確定讀數(shù)；（4）根據(jù)圖象的性質(zhì)和閉合電路歐姆定律可明確電源的電動勢和內(nèi)電阻?！窘獯稹拷猓海?）定值電阻在電路中可以起到保護作用，使電路中的電流不太大從而保護電流表和電源；（3）電壓表量程為3V，最小分度為0.1V，故讀數(shù)為1.10V；（4）根據(jù)描出的點作出對應(yīng)的圖象，根據(jù)U＝E﹣Ir可知，圖象與縱軸的交點表示電動勢，圖象的斜率表示r；則可知：E＝1.50V；r＝Ω＝1.00Ω故答案為：（1）保護作用；（3）1.10（1.09﹣1.11；（4）1.50（1.47﹣1.53；1.00（0.950﹣1.05）?！军c評】本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確實驗數(shù)據(jù)的處理方法，能根據(jù)圖象求解電源的電動勢和內(nèi)電阻。15．（2021?八模擬）某同學(xué)想通過自己學(xué)過的理論知識測量家里一節(jié)廢舊電池的電動勢和內(nèi)阻。老師提供該同學(xué)的實驗器材有：電流表（量程0～0.6A，內(nèi)阻不計）；電阻箱R（0～99.9Ω）；開關(guān)一個；導(dǎo)線若干。（1）請?zhí)嬖撏瑢W(xué)在如圖1虛線框中畫出電路圖。（2）他想利用R與的圖象來處理數(shù)據(jù)，寫出R與的表達式為R＝E﹣r。（3）該同學(xué)通過調(diào)節(jié)電阻箱阻值，記錄了多組電流值和電阻值，對電流值取倒數(shù)，然后將點描在圖象中，用直線連接，如圖2所示，可知電池的電動勢為1.37，內(nèi)阻為1.20（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）?！痉治觥浚?）給出的儀器中只有電流表和電阻箱，故只能采用電阻箱和電流表串聯(lián)的方式進行實驗；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律列式即可確定電流和電阻的關(guān)系式；（3）根據(jù)圖象和對應(yīng)的公式進行分析，由圖象的斜率和截距即可求出電動勢和內(nèi)電阻?！窘獯稹拷猓海?）由于只給出電源、電流表和電阻箱，所以應(yīng)將三者串聯(lián)進行實驗，故原理圖如圖所示；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：I＝變形可得：R＝﹣r（3）由R＝﹣r知，圖象的斜率表示電源的電動勢，則有：E＝k＝V≈1.37V；圖象在比縱軸的截距的絕對值表示電池的內(nèi)阻，則有r＝1.20Ω。故答案為：（1）如圖所示；（2）R＝﹣r；（3）1.37，1.20?！军c評】對于電學(xué)實驗題，關(guān)鍵是明確實驗原理，若能解出所要求的物理量即能完成實驗；若涉及到圖象問題，要根據(jù)物理規(guī)律列出表達式，然后整理出關(guān)于縱軸與橫軸物理量的函數(shù)式，然后再根據(jù)斜率和截距的概念即可求解。16．（2019秋?紅橋區(qū)期末）測量某一“特殊電池”的電動勢和內(nèi)電阻，其電動勢約為1.5V，該電池內(nèi)阻較大，經(jīng)實驗測定它的最大電流只有3mA左右?，F(xiàn)有下列器材：待測“特殊電池”電流表A：滿偏電流3mA，電阻為30Ω電壓表V：量程0?1.5V，電阻約為10000Ω滑動變阻器R1：0?50Ω滑動變阻器R2：0?10kΩ開關(guān)、導(dǎo)線等實驗器材（1）本實驗選用圖1所示的實驗原理圖，應(yīng)該選用哪種規(guī)格的滑動變阻器？R2（填寫儀器代號）。（2）在實驗中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值，得到U﹣I圖象如圖2所示，根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)，則“特殊電池”的電動勢E＝1.5V，內(nèi)電阻r＝470Ω?！痉治觥浚?）通過水果電池的內(nèi)阻大小，選擇合適的滑動變阻器；（2）U﹣I圖線的縱軸截距表示電源的電動勢，圖線斜率的絕對值表示水果電池的內(nèi)阻?！窘獯稹拷猓海?）由閉合電路歐姆定律可知電源的內(nèi)阻約為r＝＝500Ω，為了使得在滑動滑動變阻器時電表有明顯的示數(shù)變化，應(yīng)選總阻值較大的R2；（2）由閉合電路歐姆定律可知E＝U+Ir，可得U＝E﹣Ir，則U﹣I圖線的縱軸截距表示電源的電動勢，圖線斜率的絕對值表示“水果電池”的內(nèi)阻；電源的U﹣I圖象中，縱截距表示電源電動勢，故E＝1.5V，圖象的斜率表示電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和，故Ω解得。故答案為：（1）R2；（2）1.5；470?！军c評】本題考查電源電動勢和內(nèi)阻的測量．解決本題的關(guān)鍵是會結(jié)合閉合電路歐姆定律從U﹣I圖線中獲取電源的電動勢和內(nèi)電阻。17．（2019秋?秦州區(qū)校級期末）實驗室給出下列器材，請你完成一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)阻的測定。A．一節(jié)待測干電池（內(nèi)阻大于2Ω）B．電流表，量程為0～0.6A，內(nèi)阻為5Ω左右C．電流表，量程為0～1.5A，內(nèi)阻為0.5Ω左右D．電壓表，量程為0～2.0V，內(nèi)阻為5kΩ左右E．滑動變阻器，最大阻值為100ΩF．滑動變阻器，最大阻值為10ΩG．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干（1）該實驗所需器材：ABDFG（填器材前面的字母）。（2）請在線框中畫出該實驗電路圖。（3）如表列出了某組同學(xué)測得的實驗數(shù)據(jù)，其中有一組數(shù)據(jù)不符合讀數(shù)要求，請將該組數(shù)據(jù)的序號填在橫線上：2。組序123456U/V1.371.321.241.201.101.05I/A0.120.20.310.420.500.57（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖中，作出U﹣I圖象，并根據(jù)圖象計算被測電池的電動勢為1.46V，內(nèi)阻為0.72Ω?！痉治觥浚?）先確定必須的器材，再根據(jù)實驗原理進行分析，明確最大電流，從而確定電流表，再根據(jù)滑動變阻器的作用分析滑動變阻器；（2）根據(jù)實驗原理作出實驗電路圖．（3）應(yīng)用描點法作圖，作出電源的U﹣I圖象，然后根據(jù)圖象求出電源的電動勢與內(nèi)阻．【解答】解：（1）測定電動勢和內(nèi)電阻，故需要待測電池、電壓表、開關(guān)等必須器材；觀察表格中的電流，都小于0.6A，故電流表選擇B；滑動變阻器起限流作用，最大值應(yīng)該與其他元件總電阻相差不大，故滑動變阻器選用F；故實驗中所需要的器材為ABDFG；（2）利用伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻，由于電源內(nèi)阻較小，與電流表內(nèi)阻接近，如果采用相對于電源的電流表內(nèi)接法，電源內(nèi)阻測量誤差較大，所以為了減小實驗誤差，應(yīng)采用相對電源的電流表外接法，故電路圖如圖1所示；（3）表格中序號2的電流0.2A的有效數(shù)字是一位，其他組都是兩位，故只有2不符合；（4）利用表格中數(shù)據(jù)在U﹣I圖象中描出對應(yīng)點，讓盡可能多的點過直線，不過直線的點對稱分布在直線兩側(cè)，根據(jù)描出的點作出的圖象如圖2所示；由U＝E﹣Ir可知，圖象與縱軸的交點表示電動勢，圖象的斜率表示內(nèi)電阻；圖象與縱坐標的交點就是電源的電動勢1.46V；內(nèi)阻。故答案為：（1）ABDFG；（2）如圖1所示；（3）2；（4）1.46；0.72?！军c評】本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，注意掌握應(yīng)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)是常用的實驗數(shù)據(jù)處理方法，要掌握描點法作圖的方法，掌握實驗數(shù)據(jù)的處理方法。實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量知識點：實驗：電池電動勢和內(nèi)阻的測量一、測定電池電動勢和內(nèi)阻的實驗方案設(shè)計1．伏安法：由E＝U＋Ir知，只要測出U、I的兩組數(shù)據(jù)，就可以列出兩個關(guān)于E、r的方程，從而解出E、r，用到的器材有電池、開關(guān)、滑動變阻器、電壓表、電流表，電路圖如下圖所示．2.伏阻法：由E＝U＋eq\f(U,R)r知，如果能得到U、R的兩組數(shù)據(jù)，列出關(guān)于E、r的兩個方程，就能解出E、r，用到的器材是電池、開關(guān)、電阻箱、電壓表，電路圖如下圖所示．3.安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、R的兩組數(shù)據(jù)，列出關(guān)于E、r的兩個方程，就能解出E、r，用到的器材有電池、開關(guān)、電阻箱、電流表，電路圖如下圖所示．二、實驗操作與數(shù)據(jù)分析1．實驗步驟(以伏安法為例)(1)電流表用0～0.6A量程，電壓表用0～3V量程，按實驗原理圖連接好電路．(2)把滑動變阻器的滑片移到一端，使其接入電路中的阻值最大．(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表有明顯的示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)．用同樣的方法測量幾組I、U值．(4)斷開開關(guān)，整理好器材．(5)處理數(shù)據(jù)，用公式法或圖像法求出電池的電動勢和內(nèi)阻．2．數(shù)據(jù)分析(1)公式法依次記錄的多組數(shù)據(jù)(一般6組)如表所示：實驗序號123456I/AI1I2I3I4I5I6U/VU1U2U3U4U5U6分別將1、4組，2、5組，3、6組聯(lián)立方程組解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它們的平均值作為測量結(jié)果．E＝eq\f(E1＋E2＋E3,3)，r＝eq\f(r1＋r2＋r3,3).(2)圖像法①根據(jù)多次測出的U、I值，作U－I圖像；②將圖線兩側(cè)延長，縱軸截距的數(shù)值就是電池電動勢E；③橫軸截距(路端電壓U＝0)的數(shù)值就是短路電流eq\f(E,r)；④圖線斜率的絕對值等于電池的內(nèi)阻r，即r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝eq\f(E,I短)，如下圖所示．三、注意事項與誤差分析1．為使電池的路端電壓有明顯變化，應(yīng)選取內(nèi)阻較大的舊干電池和內(nèi)阻較大的電壓表．2．實驗中不能將電流調(diào)得過大，且讀數(shù)要快，讀完后立即切斷電源，防止干電池大電流放電時內(nèi)阻r的明顯變化．3.當干電池的路端電壓變化不很明顯時，作圖像時，縱軸單位可取得小一些，且縱軸起點可不從零開始．如下圖所示，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(nèi)阻要在直線上取較遠的兩點用r＝|eq\f(ΔU,ΔI)|求出．4．誤差分析(1)偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U－I圖像時描點不準確．(2)系統(tǒng)誤差：主要原因是電壓表的分流作用，使得電流表上讀出的數(shù)值比流過電源的電流偏小一些．U越大，電流表的讀數(shù)與總電流的偏差就越大，將測量結(jié)果與真實情況在U－I坐標系中表示出來，如下圖所示，可見E測＜E真，r測＜r真．技巧點撥一、選擇儀器時注意掌握的原則1．安全性原則，即一定要保證儀器的安全，對電表來講不超量程，對滑動變阻器來講不能超其額定電流．2．精確性原則，即要保證測量時讀數(shù)精確，對電表來講在不超量程的前提下，盡量選用小量程的，對歐姆表來講盡量讓指針指在中值刻度附近．3．方便性原則，此原則主要針對滑動變阻器來講，在滑動變阻器控制電路時，電路的電壓、電流的變化范圍要盡可能大，以便獲取多組測量值．二、伏阻法測電動勢和內(nèi)阻1．電路圖：如圖甲所示2．實驗原理：E＝U＋eq\f(U,R)r3．數(shù)據(jù)處理(1)計算法：由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(E＝U1＋\f(U1,R1)r,E＝U2＋\f(U2,R2)r))解方程組可求得E和r.(2)圖像法：由E＝U＋eq\f(U,R)r得：eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(r,E)·eq\f(1,R).故eq\f(1,U)－eq\f(1,R)圖像的斜率k＝eq\f(r,E)，縱軸截距為eq\f(1,E)，如圖乙.圖甲圖乙三、安阻法測電動勢和內(nèi)阻1．電路圖：如下圖所示．2．實驗原理：E＝IR＋Ir.3．數(shù)據(jù)處理(1)計算法：由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(E＝I1R1＋I1r,E＝I2R2＋I2r))解方程組求得E，r.(2)圖像法：由E＝I(R＋r)得：eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)R＋eq\f(r,E)，可作eq\f(1,I)－R圖像(如圖甲)eq\f(1,I)－R圖像的斜率k＝eq\f(1,E)，縱軸截距為eq\f(r,E)又R＝E·eq\f(1,I)－r，可作R－eq\f(1,I)圖像．(如圖乙)R－eq\f(1,I)圖像的斜率k＝E，縱軸截距為－r.例題精練1．（2021?蚌山區(qū)校級模擬）測定某種特殊電池的電動勢和內(nèi)阻。其電動勢E約為十幾伏，內(nèi)阻r約為幾歐姆。實驗室提供的器材有A.量程為10mA、內(nèi)阻未知的電流表G；B.電阻箱R1（0～9999.9Ω）；C.電阻箱R2（0～999.9Ω）；D.滑動變阻器R3（0～100Ω）；E.滑動變阻器R4（0～2000Ω）；F.開關(guān)2只，導(dǎo)線若干。（1）先用如圖所示甲的電路來測定電流表G內(nèi)阻。補充完成實驗：①為確保實驗儀器安全，滑動變阻器應(yīng)該選取R4（選填““R3”或“R4”）；②連接好電路，斷開S1、S2，將R′的滑片滑到a（選填“a”或“b”）端；③閉合S，調(diào)節(jié)R′，使電流表G滿偏；④保持R′不變，再閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱電阻R1＝20.0Ω時，電流表G的讀數(shù)為5mA；⑤調(diào)節(jié)電阻箱時，干路上電流可視為幾乎不變，則測定的電流表G內(nèi)阻Rg＝20.0Ω。（2）按圖乙連接電路，將電阻箱R1的阻值調(diào)為R0＝1180.0Ω。再閉合開關(guān)S1、S2多次調(diào)節(jié)電阻箱R2，記錄每次電阻箱的阻值R2及對應(yīng)的電流表的示數(shù)I。作出﹣圖象如圖丙所示，由兩次操作測得的數(shù)據(jù)求得電池的電動勢為12.0V，內(nèi)阻為3.2Ω（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）?！痉治觥浚?）①根據(jù)電源電動勢與電流表量程求出電路最小總電阻，然后選擇滑動變阻器。②滑動變阻器采用限流接法時，為保護電路，閉合開關(guān)前滑片要置于阻值最大處。⑤根據(jù)實驗步驟應(yīng)用并聯(lián)電路特點求出電流表內(nèi)阻。（2）根據(jù)圖示電路圖應(yīng)用閉合電路歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，根據(jù)圖示圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻。【解答】解：第一步：電路最小總電阻約為：R＝＝＝1200Ω阻器R'應(yīng)該選取R4.第二步：滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，連接好電路，斷開S1、S2，將R'的滑片滑到a端。第五步：由實驗步驟三、四可知，流過電阻箱R1的電流與流過電流表的電流相等，電阻箱與電流表并聯(lián)，由并聯(lián)電路特點可知，電流表內(nèi)阻等于電阻箱接入電路的阻值，電流表內(nèi)阻Rg＝R1＝20.0Ω.2.由圖乙所示電路圖可知，電源電動勢：E＝U+整理得根據(jù)﹣圖像可知斜率k＝，代入數(shù)據(jù)解得：E≈12.0V，r≈3.2Ω故答案為：（1）R4；a；20.0.；（2）12.0，3.2【點評】本題考查電源的電動勢和內(nèi)阻以及半偏法測電流表內(nèi)阻的方法，理解實驗原理是解題的前提與關(guān)鍵，根據(jù)圖示電路圖應(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)圖示圖象可以求出電源電動勢與內(nèi)阻。隨堂練習(xí)1．（2021?柯橋區(qū)模擬）多用電表是實驗室中常用的測量儀器，如圖甲所示為多量程多用電表示意圖。（1）通過一個單刀多擲開關(guān)S，接線柱B可以分別與觸點1、2、3、4、5、6接通，從而實現(xiàn)使用多用電表測量不同物理量的功能。關(guān)于此多用電表，下列說法中正確的是BC；A.圖中B是紅表筆B.當S接觸點1或2時，多用電表處于測量電流的擋位，且接1時的量程比接2時大C.當S接觸點3時，多用電表處于測量電阻的擋位，倍率越大，滑動變阻器接入阻值越大D.當S接觸點5或6時，多用電表處于測量電壓的擋位，且接5比接6時量程大（2）實驗小組用多用電表測量電源的電動勢和內(nèi)阻。器材有：待測電源（電動勢約為8V），定值電阻R0＝8.0Ω，多用表一只，電阻箱一只。連接實物如圖乙所示，測量時應(yīng)將多用電表選擇開關(guān)調(diào)到直流電壓10V（選填“2.5V”或“10V”）擋；（3）測得并記錄多組數(shù)據(jù)后，得到對應(yīng)的圖，如圖丙所示，則電源電動勢E＝8.33V，內(nèi)阻r＝1.00Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！痉治觥浚?）根據(jù)實驗操作原理與步驟判斷各選項；（2）被測量的電源電動勢約為8V，故測量時應(yīng)選擇電壓“10V”擋；（3）根據(jù)閉合電路的歐姆定律與圖象關(guān)系求得E與r?！窘獯稹拷猓海?）A、圖中B接3、4接線柱時，由于B連接的是電源正極，根據(jù)電流從紅表筆流入，從黑表筆流出，因此B為黑表筆，故A錯誤；B、當S接觸點1或2時，且電路中沒有電源，由于表頭和電阻并聯(lián)，故改裝成了電流表，且接1時左邊的電阻為分流電阻，即一個電阻為分流電阻；接2時兩個電阻串聯(lián)后為分流電阻，所以S接1時分流電阻小，故接1時的量程更大，故B正確；C、當S接點3時，電表內(nèi)部有電源，故多用表為歐姆表，倍率越大時，同樣的待測電阻時表頭指針偏轉(zhuǎn)越小，歐姆表的內(nèi)阻越大，接入的滑動變阻器阻值越大，故C正確；D、當開關(guān)S接5或6時，多用表為電壓擋，但接5時分壓電阻為一個電阻，即左邊的電阻；接6時兩個電阻串聯(lián)后的總電阻為分壓電阻，所以接6時分壓電阻的阻值要大，故接6時量程更大，故D錯誤。故選BC（2）被測量的電源電動勢約為8V，故測量時應(yīng)選擇電壓“10V”擋；（3）根據(jù)丙圖和閉合電路歐姆定律可知：整理可得：結(jié)合圖像的截距和斜率可知：b＝＝0.66，k＝＝解得：E＝8.33V，r＝1.00Ω故答案為：（1）BC（2）10V（3）8.33，1.00【點評】根據(jù)電源電壓等于路端電壓與內(nèi)電壓之和，列式變形后結(jié)合圖象斜率與截距求得E與r。2．（2021?香坊區(qū)校級三模）在“測定電池組的電動勢和內(nèi)阻”實驗中，實驗室為學(xué)生提供如下器材：A.待測電池組（電動勢約為3V，內(nèi)阻約為1Ω）B.電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ）C.電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約為10kΩ）D.電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）E.滑動變阻器（0～10Ω，額定電流2A）F.滑動變阻器（0～20Ω，額定電流1A）G.開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）為使測量結(jié)果盡量準確，圖甲中應(yīng)選用的電路圖為a（選填“a”或“b”），電壓表應(yīng)選用C（選填“B”或“C”）；滑動變阻器應(yīng)選用E（選填“E”或“F”）；（2）閉合開關(guān)前，（1）中選用的電路圖的滑動變阻器滑片應(yīng)該置于左端（選填“左”或“右”）；（3）利用正確的電路，選擇正確合理的儀器進行測量，發(fā)現(xiàn)對應(yīng)不同的電流值，電壓表示數(shù)變化范圍比較小，描點作出了如圖乙所示的圖像，出現(xiàn)該現(xiàn)象的主要原因是C。A.電壓表分流B.電流表分壓C.滑動變阻器總阻值過小D.電池組內(nèi)阻較小【分析】（1）由電源內(nèi)阻的大小選擇電流表的外接法還是內(nèi)接法；根據(jù)電源電壓選擇電壓表，根據(jù)最大電流選擇電流表；（2）為保護電路，應(yīng)使滑動變阻器于電阻最大端；（3）根據(jù)U﹣I圖象的特點斜率很小、結(jié)合路，端電壓的表達式分析答題。【解答】解：（1）由于電源內(nèi)阻小，所以采用電流表分壓接法，所以選擇圖甲中的a電路圖；電源電動勢才3V，所以電壓表選擇量程為3V的電壓表，電壓表并聯(lián)，電阻越大，分流越小，所以選C.根據(jù)I＝與電流表量程可知10Ω的變阻器足夠使用，并且方便操作，所以應(yīng)選E。（2）實驗操作時為保護電路，滑動編組器在最左端時電阻最大，故滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最左端；（3）根據(jù)路端電壓與電流的關(guān)系U＝E﹣Ir可知，U﹣I圖象的斜率絕對值為電源內(nèi)阻，從U﹣I圖象看，直線很平，則是因為電源的內(nèi)阻太小造成的，故ABD不符合要求，C正確。故選：C故答案為：（1）a，C、E；（2）左；（3）C【點評】本實驗是考查測量電源電動勢和內(nèi)阻實驗的原理及誤差問題，首先要明確定是采用電流表的內(nèi)外接法，口訣“大內(nèi)大，小外小”仍成立，只是電流表相對于電源內(nèi)阻來說的，但更應(yīng)該清楚的是無論哪種接法均有誤差，是電表的內(nèi)阻造成，要具體問題具體分析。綜合練習(xí)一．實驗題（共20小題）1．（2021?福建模擬）某實驗小組計劃測量電源的電動勢和內(nèi)阻。（1）用如圖1所示的實驗電路測量毫安表的內(nèi)阻，實驗器材如下：待測毫安表A1（量程為10mA，內(nèi)阻約為50Ω）；電源（電動勢約為1.5V，內(nèi)阻不計）；電阻箱R1（0～999.9Ω）；滑動變阻器R0（0～10Ω）；單刀單擲開關(guān)和單刀雙擲開關(guān)各一個及導(dǎo)線若干。①電表X需要選擇下列儀表中的C。A.電流表（0～0.6A）B.電壓表（0～3V）C.電壓表（0～1V，內(nèi)阻力為100Ω）②實驗步驟如下：閉合開關(guān)K1之前，應(yīng)該將滑動變阻器的滑片滑到a端（填“a”或“b”），閉合開關(guān)K1，將單刀雙擲開關(guān)接1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電表X有適當?shù)氖緮?shù)x0；將單刀雙擲開關(guān)接2，保持滑動變阻器的滑片不動，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電表X的示數(shù)仍為x0。若此時電阻箱的阻值為R1，則毫安表的內(nèi)阻為R1。（2）將毫安表與一電阻箱串聯(lián)改裝成電壓表V（量程為0～3V，內(nèi)阻為RV）取一電阻箱R并用圖2所示的電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗步驟如下：①調(diào)節(jié)電阻箱R，使電壓表有適當?shù)氖緮?shù)；②記錄電阻箱R的阻值和電壓表的示數(shù)U；③重復(fù)步驟①、②，多測幾組數(shù)據(jù)；④用圖象法處理數(shù)據(jù)，以為橫軸，以為縱軸得到的圖像為一條直線，若最后測得此直線的斜率為k，縱截距為b，則可以求出電源的電動勢E＝，電源的內(nèi)阻r＝（用題目中給出的物理量符號表示）。若考慮電壓表的分流，則電源內(nèi)阻的測量值比真實值偏?。ㄌ睢捌蟆薄捌　被颉跋嗟取保??！痉治觥浚?）根據(jù)待測毫安表電流與量程選擇合適的電表，主要考慮安全、指針偏轉(zhuǎn)；（2）由圖象與縱軸的交點可確定電動勢，由交點的數(shù)據(jù)可利用閉合電路歐姆定律求得內(nèi)阻，并判斷誤差原因?！窘獯稹拷猓海?）由于毫安表的量程為10mA，所以電表X不能選擇A選項中量程為0～0.6A的電流表，而B選項中的電壓表內(nèi)阻未知，不能使用，C中的電壓表在內(nèi)阻已知的情況下可以改裝為電流表，它允許通過的最大電流，所以電表X應(yīng)該選擇C；閉合開關(guān)之前應(yīng)該讓并聯(lián)支路的電壓最小，所以滑動變阻器的滑片應(yīng)該置于a端；由于實驗使用替代法測電阻，所以當開關(guān)K2接2，電表X的示數(shù)仍為x0時，電阻箱的阻值即為毫安表的內(nèi)阻，即R1；（2）忽略電壓表的分流影響時，由閉合電路歐姆定律有整理得以為橫軸，以為縱軸得到的圖像為一條直線，由題意有，解得，r＝若考慮電壓表的分流作用，則電源內(nèi)阻的測量值為電源內(nèi)阻與電壓表內(nèi)阻的并聯(lián)電阻阻值，則所以電源內(nèi)阻的測量值比真實值偏小。故答案為：（1）C，a，R1（2），，偏小【點評】本題考查測定電動勢和內(nèi)阻的實驗中要注意數(shù)據(jù)的處理時主要應(yīng)用了圖象法，要將公式與圖象聯(lián)系在一起理解。2．（2021?寧德模擬）實驗測一電源的電動勢E和內(nèi)阻r及一待測電阻Rx，可選用的實驗器材有：電流表A1（量程0～30mA）；電流表A2（量程0～100mA）；電壓表V（量程0～6V）；滑動變阻器R（阻值0～100Ω）；開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。實驗過程如下：①按圖甲連接好電路。②將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐漸調(diào)小R的阻值，測出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖乙所示的圖線a。③斷開開關(guān)，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變。重復(fù)②的步驟，得到如圖乙所示的圖線b。回答下列問題：（1）電流表應(yīng)選用A2。（2）由U﹣I圖線，測得電源的電動勢E＝6.0V，內(nèi)阻r＝25.0Ω（計算結(jié)果小數(shù)點后保留1位）。（3）待測電阻Rx＝37.5Ω（計算結(jié)果小數(shù)點后保留1位）?！痉治觥浚?）根據(jù)電路最大電流從保護電路安全的角度選擇電流表；（2）由圖象的斜率和縱軸截距，結(jié)合閉合電路歐姆定律可得出電源內(nèi)阻和電動勢；（3）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)，利用閉合電路歐姆定律可得出對應(yīng)的表達式；【解答】解：（1）由題意可知，電動勢大約6V，電路總電阻約為數(shù)十歐姆，故從安全考慮，電流表選A2；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律U＝E﹣Ir可知：U﹣I圖象中縱軸截距表示電源電動勢，由圖象可得，電源電動勢為E＝6.0V圖像斜率的絕對值為電源內(nèi)阻r＝；（3）將Rx改接在B、C之間，則電源的等效內(nèi)阻等于電源的U﹣I圖象b的斜率的絕對值，即：Rx+r＝故待測電阻表達式為Rx＝62.5Ω﹣r＝62.5Ω﹣25.0Ω＝37.5Ω故答案為：（1）A2；（2）6.0，25.0；（3）37.5；【點評】本題考查測量電源內(nèi)阻及電阻的實驗，關(guān)鍵在于明確電路結(jié)構(gòu)，認清實驗方法及步驟；再由歐姆定律或閉合電路歐姆定律進行分析求解。3．（2021春?貴池區(qū)校級月考）某同學(xué)準備測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r，設(shè)計了如圖甲所示的實驗電路，已知電流表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻相差不大。（1）若閉合S1，將單刀雙擲開關(guān)S2擲向1，改變滑動變阻器R的阻值得到一系列的電流表、電壓表的示數(shù)I、U。通過描點作圖（如圖乙所示）處理數(shù)據(jù)，分析得出此時電動勢的測量值與真實值相比偏小，內(nèi)阻的測量值與真實值相比偏?。ㄌ睢捌蟆薄跋嗟取被颉捌　保＃?）若閉合S1，將單刀雙擲開關(guān)S2擲向2，改變滑動變阻器R的阻值得到一系列的電流表、電壓表的示數(shù)I、U。通過描點作圖（如圖乙所示）處理數(shù)據(jù)，分析得出此時電動勢的測量值與真實值相比相等，內(nèi)阻的測量值與真實值相比偏大（填“偏大”“相等”或“偏小”）。（3）該同學(xué)分別按照以上兩種方式完成實驗操作之后，得到A、B兩個圖線，縱截距分別是b1、b2，橫截距分別是a1、a2。綜合兩條圖像的信息可以避免實驗存在的系統(tǒng)誤差，則電源的電動勢真實值E＝b1，內(nèi)阻r＝（兩空選用b1、b2、a1、a2進行表示）?！痉治觥浚?）根據(jù)圖甲所示電路圖分析實驗誤差；（2）可把電流表與電源看做一個等效電源，根據(jù)“等效電源”法分析測量誤差的大??；（3）根據(jù)實驗原理，可把電流表與電源看做一個“等效電源”，不難分析出電動勢測量值等于真實值．【解答】解：（1）由圖甲所示電路圖可知，將單刀雙擲開關(guān)S2擲向1時，由于電壓表的分流作用，電流表的測量值小于流過電源的電流，當外電流短路時電流測量值與流過電源的電流相等，電源的U﹣I圖象如下圖所示：電源U﹣I圖象與縱軸交點坐標值等于電源電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻，由圖示圖象可知：E測＜E真，r測＜r真；（2）圖甲所示電路圖中，閉合S1，將單刀雙擲開關(guān)S2擲向2時，可把電流表與電源一起看做一個等效電源，根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝U斷，可知電動勢測量值等于真實值，由圖乙U﹣I圖線中的A，可知電源電動勢真實值等于測量值，可知E真＝b1；此時電阻的測量值等于電源的內(nèi)電阻與電流表的電阻的和，所以內(nèi)電路的測量值偏大；（3）第一種接法中，當外電路短路時，流過電源的電流等于電流表示數(shù)，結(jié)合前2問的分析可知，圖乙中，B是第一種接法的測量圖線，A是第二種接法的測量圖線；第一種接法對應(yīng)的外電路短路時，流過電源的電流等于電流表示數(shù)，由圖乙所示U﹣I圖線B可知：I真＝a2，則電源內(nèi)阻：r真＝。故答案為：（1）偏小，偏小；（2）相等，偏大；（3）b1，?！军c評】應(yīng)明確用“等效電源”法分析“測量電源電動勢和內(nèi)阻實驗”誤差的方法，明確U﹣I圖象中縱軸截距與斜率的含義．4．（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3kΩ；B．電流表A1：0～0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω；C．電流表A2：0～3A，內(nèi)阻約0.01Ω；D．滑動變阻器R1：0～100Ω；E．滑動變阻器R2：0～15Ω；F．開關(guān)S和導(dǎo)線若干。（1）電流表應(yīng)選用，滑動變阻器應(yīng)選用E（選填項目前的符號）；（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＝1.49V，r＝0.743Ω（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C。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【分析】（1）一節(jié)干電池電動勢為1.5V左右，根據(jù)歐姆定律，電流不超過0.6A，根據(jù)表的讀數(shù)原則，可選電流表；為方便操作選擇最大阻值最小的滑動變阻器；（2）描點畫圖，根據(jù)圖線的縱截距和斜率求電源的電動勢和內(nèi)阻；（3）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和電表的內(nèi)分析誤差的原因和大小?！窘獯稹拷猓海?）由于是一節(jié)干電池的電源，所以電路中的電流較小，為了準確和安全起見，電流表選0.6A量程的B，為操作方便滑動變阻器選最大阻值較小的E即可；（2）由題目所給電源的U﹣I圖象和路端電壓U＝E﹣Ir，所以圖象的縱截距b＝E＝1.49V，圖象的斜率絕對值等于內(nèi)阻|k|＝r＝＝0.743Ω；（3）圖1電路主要是電壓的分流引起的誤差，且電壓越大時，分流越大，實際的U﹣I圖象比測量的U﹣I圖象更陡，所以內(nèi)阻的測量值小于真實值，這樣看，ABD錯誤，C正確。故選：C故答案為：（1）B、E；（2）1.49（1.48～1.50均正確）、0.743（0.750～0.790均正確）；（3）C【點評】本題考查用伏安法測電源的電動勢和內(nèi)阻實驗的器材選擇、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等，關(guān)鍵要抓住基本原理，結(jié)合實際情況進行估算、分析、推理等。5．（2021春?溫州期中）用如圖1所示的電路測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻，蓄電池的內(nèi)阻非常小，為防止調(diào)節(jié)滑動變阻器電阻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R0，除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供選擇使用的實驗器材還有：A．電流表（量程0.6A、內(nèi)阻約0.5Ω）B．電流表（量程3A、內(nèi)阻約0.1Ω）C．電壓表（量程3V、內(nèi)阻約3kΩ）D．定值電阻（阻值lΩ、額定功率5W）E．定值電阻（阻值10Ω，額定功率10W）F．滑動變阻器（阻值范圍0～10Ω、額定電流2A）（1）電流表應(yīng)選用A，定值電阻應(yīng)選用D（填寫器材前的字母代號）。（2）造成該實驗系統(tǒng)誤差的原因是電壓表分流（填“電壓表分流”或“電流表分壓”）。（3）用測得的實驗數(shù)據(jù)繪出U﹣I圖象（如圖2），則由圖象可得蓄電池的電動勢E＝1.98V，內(nèi)阻r＝0.67Ω。（保留兩位小數(shù)）【分析】（1）根據(jù)電路最小和最大電流選擇電流表的量程，為了提高測量內(nèi)阻的精確度增加等效電壓的內(nèi)阻，從而選擇定值電阻；（2）從電路的結(jié)構(gòu)考慮電表的內(nèi)阻分析誤差；（3）寫出路端電壓與電流的關(guān)系式，然后根據(jù)圖象的特點求出電源電動勢與內(nèi)阻。【解答】解：（1）估算電路中的最小電流I＝＝＝0.2A，所以為了準確安全起見，電流表選擇最程為0.6A的電流表A。從實驗電路圖和題設(shè)條件（內(nèi)阻很?。﹣砜?，圖中的R0是為了增大等效電源內(nèi)阻而減小相對誤差的，故R0的阻不能太大，故選定值電阻D；（2）此圖是采用電流表外接法（相對于電源內(nèi)阻），所以電壓表的分流未計入總電流，導(dǎo)致測量值小于真實的電流值；（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律有：U＝E﹣Ir，所以電源的U﹣I圖象的縱截距b＝E＝1.98V，斜率的絕對值|k＝r|+R0＝＝1.67Ω，所以r＝0.67Ω。故答案為：（1）A、D；（2）電壓表的分流；（3）1.98（±0.03均正確）、0.67（+0.04均正確）【點評】本題要掌握描點法作圖的方法；電源的U﹣I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值是“等效電源”內(nèi)阻。6．（2021?大慶模擬）圖甲為某同學(xué)“測電源電動勢和內(nèi)電阻”的實驗電路圖，圖乙是根據(jù)電壓表和電流表測量的數(shù)據(jù)繪制的U﹣I圖象。（1）為避免燒壞電表，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于A端（選填“A”或“B”）。（2）由圖乙可知，電源的電動勢測量值E＝1.5V，內(nèi)阻的測量值r＝1.0Ω。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【分析】（1）滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于阻值最大處；（2）U﹣I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻?！窘獯稹拷猓海?）為避免燒壞電表，閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)處于最大值位置，即滑片應(yīng)置于A端；（2）U﹣I圖象與縱軸交點坐標值是電源電動勢，可知E＝1.5V，圖象斜率的絕對值表示內(nèi)阻，則r＝。故答案為：（1）A，（2）1.5，1.0。【點評】本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻實驗的數(shù)據(jù)的處理，會根據(jù)圖像法求解電動勢和內(nèi)阻，知道圖線的縱軸截距表示電動勢，圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻。7．（2021春?北侖區(qū)校級期中）實驗方案對實驗測量的精度有直接的影響，某學(xué)習(xí)小組對“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗方案進行了探究。實驗室提供的器材有：干電池一節(jié)（電動勢約1.5V，內(nèi)阻小于1Ω）；電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）；電流表A（量程0.6A，內(nèi)阻約1Ω）；滑動變阻器R（最大阻值為20Ω）；定值電阻R1（阻值2Ω）；定值電阻R2（阻值5Ω）；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。（1）該