2024高考物理一輪復(fù)習(xí)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（講義）（學(xué)生版+解析）

第47講測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

目錄

復(fù)習(xí)目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

1考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)

【夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】

知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析

【提升?必考題型歸納】

考向1實(shí)驗(yàn)原理與操作

考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析

欄點(diǎn)二創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案

【夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】

知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)

【提升?必考題型歸納】

考向1實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)

考向2實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新

考向3實(shí)驗(yàn)思路的創(chuàng)新

真題感悟

1、理解和掌握測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)原理，并會(huì)做出必要的誤差分析。

2、能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或者創(chuàng)新，做出同類(lèi)探究。

考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析

各地高考對(duì)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

2023年湖北卷第12題

這個(gè)實(shí)驗(yàn)的考查近幾年頻度較高，考查

2023年6月浙江卷第18題

測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻多在原型實(shí)驗(yàn)的所用原理的基礎(chǔ)之上，

2022年天津卷第10題

通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的方式予以考查。

3.實(shí)驗(yàn)思路的創(chuàng)新

考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)

—夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑵鞑?、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析

（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

L測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

2.加深對(duì)閉合電路歐姆定律的理解。

（二）實(shí)驗(yàn)思路

如圖甲或圖乙所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組U、/值,利用閉合電路的歐姆定律求E、r

值。

（三）實(shí)驗(yàn)器材

電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆和刻度尺。

（四）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

1.按實(shí)驗(yàn)電路圖連接電路。

2.把變阻器的滑片移動(dòng)到使接入電路阻值最大的一端。

3.閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，記錄幾組/、U值,填入表格中。

4.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路,整理好器材。

（五）數(shù)據(jù)處理

方法一:列方程組求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的大小

⑴的窯噴;寄噴二窯

根據(jù)以上三組方程分別求出E、r,再取其平均值作為電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻幾

方法二:用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖所示。

（1）圖線與縱軸交點(diǎn)為E;

⑵圖線的斜率的絕對(duì)值表示r=|^|o

（六）誤差分析

1.由于讀數(shù)不準(zhǔn)和電表線性不良引起誤差=

2.用圖像法求E和r時(shí),由于作圖不準(zhǔn)確造成誤差。

3.實(shí)驗(yàn)時(shí)通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或電流過(guò)大，都會(huì)引起E、r變化。

4.若采用圖甲電路，由于電壓表的分流作用造成誤差，電壓值越大，電壓表的分流越多，對(duì)應(yīng)的/真與/測(cè)的差值越

大。其圖像如圖丙所示。結(jié)論:￡測(cè)＜E真外。真。

5.若采用圖乙電路，由于電流表的分壓作用造成誤差，電流值越大，電流表的分壓越多，對(duì)應(yīng)的U真與C/惻的差值

越大。其U-/圖像如圖丁所示。結(jié)論:￡測(cè)=￡真,r測(cè)〉r真。

（七）注意事項(xiàng)

L為了使電池的路端電壓變化明顯，應(yīng)選內(nèi)阻大些的電池（選用已使用過(guò)一段時(shí)間的干電池）o

2.在實(shí)驗(yàn)中不要將/調(diào)得過(guò)大，每次讀完U和/的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開(kāi)電源,以免干電池的E和r明顯變化。

3.要測(cè)出多組（/,⑺數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些。

4.畫(huà)U-I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開(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)/必須從零開(kāi)

始）。但這時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值不再是短路電流，而圖線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值仍為電源電動(dòng)勢(shì)，圖線

斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)阻。

一提升-必考題型歸納

考向1實(shí)驗(yàn)原理與操作

1.某物理實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量充電寶的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)時(shí)使用了標(biāo)志為“輸出5V”的某品牌充電寶，其內(nèi)阻

很小。除充電寶外，還準(zhǔn)備了一些可能用到的器材：

A.電壓表V（量程3V,內(nèi)阻3.0kQ）；

B.電流表A（量程150mA,內(nèi)阻極小）；

C.定值電阻凡（阻值5.0。）；

D.定值電阻R］（阻值1.0k。）；

E.定值電阻&（阻值3.0kQ）；

F.滑動(dòng)變阻器R（最大阻值200。）；

G.開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。

完成下列問(wèn)題：

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路如圖甲，定值電阻段應(yīng)選擇（填“與”或“&"）；電路中定值電阻凡的作用

是O

（2）按電路圖正確連接實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖乙，請(qǐng)?jiān)诘群艨ㄉ侠L

制UT圖像o

（3）由圖像和計(jì)算可得充電寶的電動(dòng)勢(shì)E=V,r=。。（保留三位有效數(shù)字）

（4）機(jī)場(chǎng)規(guī)定“嚴(yán)禁攜帶額定能量超過(guò)160W-h的充電寶搭乘飛機(jī)”；已知該充電寶的電池容量（電池放出

的電量）為50000mAh,根據(jù)（3）中測(cè)得的數(shù)據(jù)，估算知該充電寶________帶上飛機(jī)。（填“能”或“不能”）

考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析

2.新能源汽車(chē)已經(jīng)普遍走進(jìn)了我們的生活，某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)網(wǎng)絡(luò)找到了比亞迪“秦”電池銘牌如圖所

示，電池采用的是比亞迪刀片電池技術(shù).已知該車(chē)內(nèi)的整塊電池是由10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.現(xiàn)將一塊電芯拆解出來(lái)，測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.

<s?>比亞iB愛(ài)車(chē)有B息公司制造

品牌比亞迪制造國(guó)中國(guó)

整車(chē)型號(hào)BYD6470ST6HEV2乘坐人數(shù)5

制造年月2021年03月

發(fā)動(dòng)機(jī)排量1498mL發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)BYD472QA

發(fā)動(dòng)機(jī)最大凈功率78kW

驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)TZ220XYF

驅(qū)動(dòng)電機(jī)峰值功率132kW

動(dòng)力電池系統(tǒng)額定電壓320V

動(dòng)力電池系統(tǒng)額定容量26Ah最大允許總質(zhì)量1875kg

（1）實(shí)驗(yàn)前利用1A恒流電源對(duì)一塊電芯進(jìn)行充電，充滿的時(shí)間要h.

（2）為了能較準(zhǔn)確的測(cè)量一塊電芯的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻廠，該同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)可以排除電流表A和電壓表V

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)S?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)/,根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)繪制如圖2中所示的A、8兩條U-/圖線，可以判斷圖線A是利用單刀雙

擲開(kāi)關(guān)邑接（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48兩條圖線，此電芯的電動(dòng)勢(shì)為E=，內(nèi)阻廠=（用

圖中口4、&、1B表小）°

圖1

（3）考慮到刀片電池電芯的內(nèi)阻較小，為了防止調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器電阻過(guò)小時(shí)由于電流過(guò)大而損壞器材，該

同學(xué)在電路中用了一個(gè)保護(hù)電阻凡，如圖3所示，除電芯、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，可供選擇使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:

圖3

A.電流表（量程0.6A）

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2。，額定功率2W）

F.定值電阻（阻值200,額定功率20W）

G.滑動(dòng)變阻器（阻值10。）

H.滑動(dòng)變阻器（阻值100C）

為了器材的安全、測(cè)量的準(zhǔn)確和操作的方便，電流表應(yīng)選;電壓表應(yīng)選；定值電阻&

選；滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選.（填儀器前的字母）

考點(diǎn)二創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案

?夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

知識(shí)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)：安阻法和伏阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

R。

知識(shí)點(diǎn)2實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)：水果電池

知識(shí)點(diǎn)3實(shí)驗(yàn)思路的改進(jìn)：消除系統(tǒng)誤差

.提升?必考題型歸納

考向1實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)

1.某學(xué)習(xí)小組要測(cè)量一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻。除該電源外還準(zhǔn)備的器材有：一個(gè)電阻箱R（最大阻值為

99.9。），一個(gè)電流表A（量程0~200mA,內(nèi)阻為100）,一個(gè)定值電阻凡（阻值為5Q）,一個(gè)開(kāi)關(guān)和若干

導(dǎo)線。

①如果用多用電表粗測(cè)電流表的內(nèi)阻，需要將紅表筆與電流表（填“正”或“負(fù)”）接線柱相連。

②由于電流表A的量程較小，考慮到安全因素，同學(xué)們利用定值電阻凡將該電流表進(jìn)行改裝，改裝后的量

程為。

③根據(jù)器材在虛線框中畫(huà)出設(shè)計(jì)的電路圖（改裝部分也要畫(huà)出）o若實(shí)驗(yàn)中記錄電阻箱的阻值R

和電流表的示數(shù)/,并計(jì)算出;，得到多組數(shù)據(jù)后描點(diǎn)作出圖線如圖所示，則該電源的電動(dòng)勢(shì)￡=—

V,內(nèi)阻-Do（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

2.一實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)E（約L5V）和內(nèi)阻廠（小于2。），圖中電壓表

量程為IV,內(nèi)阻RX19.0。，電阻箱R的最大阻值為999.9。，S為開(kāi)關(guān)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成下列問(wèn)題：

“15.0Q”）；

（2）閉合開(kāi)關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；

（3）根據(jù)圖甲所示電路，可得齊（用R、Rv、E和r表達(dá)）；

（4）利用測(cè)量數(shù)據(jù)，作卷-R圖線，如圖乙所示，通過(guò)圖乙可得E=V,片Qo（結(jié)果均保留

兩位小數(shù)）

考向2實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新

3.某學(xué)習(xí)小組用水果和兩種金屬電極做了一個(gè)“水果電池”，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：

（1）按圖甲所示電路圖，測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。使用的實(shí)驗(yàn)器材有：數(shù)字式多用電表（其中電壓

表可視為理想表）、滑動(dòng)變阻器、電流表、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)等。請(qǐng)根據(jù)電路圖在如圖乙中完成實(shí)物連線；

甲乙

（2）連接好電路后閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄數(shù)字電壓表和電流表的示數(shù)。作出U-/圖像，如圖丙

中曲線所示。由圖像求得水果電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)阻廣k。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

（3）該同學(xué)用三個(gè)一樣的水果電池串聯(lián)形成一個(gè)電池組，能使某發(fā)光二極管（LED）正常發(fā)光，LED的/-U

圖像如圖丁中曲線所示，則LED正常發(fā)光時(shí)的電壓U=V（保留三位有效數(shù)字）；

壓表示數(shù)小于LED正常發(fā)光時(shí)的電壓且LED熄滅，造成電壓減小原因可能是。

考向3實(shí)驗(yàn)思路的創(chuàng)新

4.采用伏安法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r時(shí)，某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下探究：

（1）研究性學(xué)習(xí)小組首先按圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行了測(cè)量。實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了認(rèn)真研

究分析，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由于電表的因素造成的，該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要來(lái)源于o

（2）研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了優(yōu)化，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，。為待測(cè)電源，6為輔助電源,

A、8兩點(diǎn)間接有一靈敏電流計(jì)G。

①閉合開(kāi)關(guān)Sn邑，調(diào)節(jié)R和R使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)乙和Q；

②改變滑動(dòng)變阻器R和R的阻值，再次使靈敏電流計(jì)G示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)右和Z；

③由上述步驟中測(cè)出的物理量，可以得出電動(dòng)勢(shì)E表達(dá)式為,內(nèi)電阻廠的表達(dá)式o

④該實(shí)驗(yàn)中E測(cè)E莫（選填“〈”或“=”），謝噎（選填或“=”）。

真

（2023年6月浙江卷高考真題）在“測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中

A

圖2

圖1

々UN

圖3

(1)部分連線如圖1所示，導(dǎo)線a端應(yīng)連接到(選填"A”、“3”、"。，或接線柱上。正確連接后,

某次測(cè)量中電壓表指針位置如圖2所示，其示數(shù)為Vo

(2)測(cè)得的7組數(shù)據(jù)已標(biāo)在如圖3所示U-/坐標(biāo)系上，用作圖法求干電池的電動(dòng)勢(shì)￡=V和內(nèi)阻L=

Qo(計(jì)算結(jié)果均保留兩位小數(shù))

第47講測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

目錄

復(fù)習(xí)目標(biāo)

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

1考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)

【夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】

知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑵鞑?、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析

【提升?必考題型歸納】

考向1實(shí)驗(yàn)原理與操作

考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析

儲(chǔ)點(diǎn)二創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案

【夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理】

知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)

【提升?必考題型歸納】

考向1實(shí)驗(yàn)原理的改進(jìn)

考向2實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新

考向3實(shí)驗(yàn)思路的創(chuàng)新

真題感悟

2、理解和掌握測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)原理，并會(huì)做出必要的誤差分析。

2、能夠在原型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)或者創(chuàng)新，做出同類(lèi)探究。

考點(diǎn)要求考題統(tǒng)計(jì)考情分析

各地高考對(duì)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

2023年湖北卷第12題

這個(gè)實(shí)驗(yàn)的考查近幾年頻度較高，考查

2023年6月浙江卷第18題

測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻多在原型實(shí)驗(yàn)的所用原理的基礎(chǔ)之上，

2022年天津卷第10題

通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的方式予以考查。

考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)

―夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

知識(shí)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、原理、步驟、注意事項(xiàng)、誤差分析

（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

L測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

2.加深對(duì)閉合電路歐姆定律的理解。

（二）實(shí)驗(yàn)思路

如圖甲或圖乙所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組U、/值,利用閉合電路的歐姆定律求￡、r

值。

（三）實(shí)驗(yàn)器材

電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆和刻度尺。

（四）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

1.按實(shí)驗(yàn)電路圖連接電路。

2.把變阻器的滑片移動(dòng)到使接入電路阻值最大的一端。

3.閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，記錄幾組I、U值，填入表格中。

4.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路,整理好器材。

（五）數(shù)據(jù)處理

方法一:列方程組求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的大小

⑴收二削噴二窯噴二窯

根據(jù)以上三組方程分別求出E、r,再取其平均值作為電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻幾

方法二:用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖所示。

（1）圖線與縱軸交點(diǎn)為E;

⑵圖線的斜率的絕對(duì)值表示r=|用。

（六）誤差分析

L由于讀數(shù)不準(zhǔn)和電表線性不良引起誤差。

2.用圖像法求E和r時(shí),由于作圖不準(zhǔn)確造成誤差。

3.實(shí)驗(yàn)時(shí)通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或電流過(guò)大，都會(huì)引起E、r變化。

4.若采用圖甲電路，由于電壓表的分流作用造成誤差，電壓值越大，電壓表的分流越多，對(duì)應(yīng)的/真與/測(cè)的差值越

大。其圖像如圖丙所示。結(jié)論:￡測(cè)＜E真火＜廠真。

5.若采用圖乙電路，由于電流表的分壓作用造成誤差，電流值越大，電流表的分壓越多，對(duì)應(yīng)的U真與U測(cè)的差值

越大。其U-/圖像如圖丁所示。結(jié)論:石測(cè)=￡真,r測(cè)〉r真。

（七）注意事項(xiàng)

L為了使電池的路端電壓變化明顯,應(yīng)選內(nèi)阻大些的電池（選用已使用過(guò)一段時(shí)間的干電池）。

2.在實(shí)驗(yàn)中不要將/調(diào)得過(guò)大，每次讀完U和/的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開(kāi)電源,以免干電池的E和r明顯變化。

3.要測(cè)出多組（/,S數(shù)據(jù),且變化范圍要大些。

4.畫(huà)U-I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開(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)/必須從零開(kāi)

始）。但這時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)值不再是短路電流，而圖線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值仍為電源電動(dòng)勢(shì)，圖線

斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)阻。

一提升?必考題型歸納

考向1實(shí)驗(yàn)原理與操作

1.某物理實(shí)驗(yàn)小組為測(cè)量充電寶的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)時(shí)使用了標(biāo)志為“輸出5V”的某品牌充電寶，其內(nèi)阻

很小。除充電寶外，還準(zhǔn)備了一些可能用到的器材：

A.電壓表V（量程3V,內(nèi)阻3.0kQ）；

B.電流表A（量程150mA,內(nèi)阻極?。?；

C.定值電阻&（阻值5.0。）；

D.定值電阻K（阻值LOkC）；

E.定值電阻凡（阻值3.0kQ）；

F.滑動(dòng)變阻器R（最大阻值200。）；

G.開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。

完成下列問(wèn)題：

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路如圖甲，定值電阻&應(yīng)選擇（填“凡”或"號(hào)”）；電路中定值電阻凡的作用

是O

（2）按電路圖正確連接實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)如圖乙，請(qǐng)?jiān)诖痤}卞上繪

制U-/圖像。

（3）由圖像和計(jì)算可得充電寶的電動(dòng)勢(shì)E=V,r=Qo（保留三位有效數(shù)字）

（4）機(jī)場(chǎng)規(guī)定“嚴(yán)禁攜帶額定能量超過(guò)160W-h的充電寶搭乘飛機(jī)”；已知該充電寶的電池容量（電池放出

的電量）為50000mAh,根據(jù)（3）中測(cè)得的數(shù)據(jù)，估算知該充電寶________帶上飛機(jī)。（填“能”或“不能”）

【答案】R2使電壓表的讀數(shù)有明顯變化4.980.862不能

【詳解】（1）[1]由于電壓表量程較小，所以應(yīng)串聯(lián)阻值較大的定值電阻改裝成較大量程的電壓表，串聯(lián)的

R>“V=Q=2000Q=2kQ

分壓電阻阻值為4工3故定值電阻R,應(yīng)選擇心；

Rv3.0xl03

⑵由于電源的內(nèi)阻較小，所以當(dāng)回路中電流發(fā)生變化時(shí)，路端電壓變化較小，所以電路中接入扁的作用是

使電壓表的讀數(shù)有明顯變化。

（2）[3]用一條平滑的直線將坐標(biāo)紙上的點(diǎn)進(jìn)行連接，去除誤差較大的點(diǎn)，繪制出。-/圖像如圖所示

（3）⑷根據(jù)閉合電路歐姆定律，有E=/（9+廠）+今（仆+凡）代入數(shù)據(jù)化簡(jiǎn)整理得U=-4/（5+r）

22

11249-215

結(jié)合圖線可得彳E=2.49；?(5+r)=所以E=4.98V；r?0.862Q

220.116

(4)[5]該充電寶儲(chǔ)存得電能為W=Uft=4.98Vx50000mA-h=4.98x50x3600J=249W-h>160A-h

所以不能帶上飛機(jī)。

考向2數(shù)據(jù)處理與誤差分析

2.新能源汽車(chē)已經(jīng)普遍走進(jìn)了我們的生活，某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)網(wǎng)絡(luò)找到了比亞迪“秦”電池銘牌如圖所

示，電池采用的是比亞迪刀片電池技術(shù).已知該車(chē)內(nèi)的整塊電池是由10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.現(xiàn)將一塊電芯拆解出來(lái)，測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻幾

比亞迪愛(ài)軍有眼公司制造

品牌比亞迪制造國(guó)中國(guó)

整車(chē)型號(hào)BYD6470ST6HEV2乘坐人數(shù)5

制造年月2021年03月

發(fā)動(dòng)機(jī)排量1498mL發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)BYD472QA

發(fā)動(dòng)機(jī)最大凈功率78kW

驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)TZ220XYF

驅(qū)動(dòng)電機(jī)峰值功率132kW

動(dòng)力電池系統(tǒng)額定電壓320V

動(dòng)力電池系統(tǒng)額定容量26Ah最大允許總質(zhì)量1875kg

(1)實(shí)驗(yàn)前利用1A恒流電源對(duì)一塊電芯進(jìn)行充電，充滿的時(shí)間要h.

(2)為了能較準(zhǔn)確的測(cè)量一塊電芯的電動(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A和電壓表V

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)邑分別接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)/,根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)繪制如圖2中所示的A、2兩條U-/圖線，可以判斷圖線A是利用單刀雙

擲開(kāi)關(guān)S?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48兩條圖線，此電芯的電動(dòng)勢(shì)為E=,內(nèi)阻廠=(用

(3)考慮到刀片電池電芯的內(nèi)阻較小，為了防止調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器電阻過(guò)小時(shí)由于電流過(guò)大而損壞器材，該

同學(xué)在電路中用了一個(gè)保護(hù)電阻如圖3所示，除電芯、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，可供選擇使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:

圖3

A.電流表（量程0.6A）

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2。，額定功率2W）

F.定值電阻（阻值200,額定功率20W）

G.滑動(dòng)變阻器（阻值10。）

H.滑動(dòng)變阻器（阻值100C）

為了器材的安全、測(cè)量的準(zhǔn)確和操作的方便，電流表應(yīng)選;電壓表應(yīng)選;定值電阻&

選；滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選.（填儀器前的字母）

E.

【答案】0.261大47^ACEG

【詳解】（1）[1]由銘牌可知一塊電芯額定容量為q=1^E=026A-h則用1A恒流電源充電有

10x10

（2）⑵網(wǎng)當(dāng)工接1時(shí)，誤差在于電流表的分壓，所測(cè)內(nèi)阻等于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻之和，所以內(nèi)阻測(cè)

量值比真實(shí)值偏大；當(dāng)S?接2時(shí)，誤差在于電壓表的分流，所測(cè)內(nèi)阻等于電源與電壓表并聯(lián)的總電阻，所

以內(nèi)阻測(cè)量值比真實(shí)值偏小.由于U-/圖線斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻，即工接1時(shí)的圖線陡峭一些，可以判

斷圖線A是利用單刀雙鄭開(kāi)關(guān)S?接1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的，內(nèi)阻測(cè)量值比真實(shí)值偏大。

[4][5]Sz接1時(shí)，所測(cè)電動(dòng)勢(shì)為電流表與電源串聯(lián)后整體的等效電源的電動(dòng)勢(shì)，即％接1時(shí)的電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量

值等于真實(shí)值，即有E=瑪由于S?接2時(shí)，當(dāng)電路短路時(shí)，電壓表沒(méi)有分壓，即此時(shí)的電流的測(cè)量值與真

實(shí)值相等，結(jié)合上述可知，電源的真實(shí)的U-1圖線是A圖線縱軸交點(diǎn)與B圖線橫軸交點(diǎn)的連線，可知「=舁

（3）[6]由題給器材&只能選定值電阻（阻值2。，額定功率2W）或定值電阻（阻值20。，額定功率20W）,

根據(jù)P=U/可知為了保證飛的安全，最大電流不超過(guò)1A,因此電流表應(yīng)選A（量程0.6A）；

⑺一塊電芯的電動(dòng)勢(shì)為E=――V=3.2V因此電壓表應(yīng)選C（量程3V）；

10x10

[8]電壓最高為3V,如果選擇20。的定值電阻，最大電流低于0.15A,電路電流太小，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,

所以定值電阻應(yīng)選E（阻值2Q、額定功率2W）；

[9]滑動(dòng)變阻器如果選H（阻值100。），調(diào)節(jié)很不方便，所以應(yīng)選G（阻值10。）。

考點(diǎn)二創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案

?夯基?必備基礎(chǔ)知識(shí)梳理

知識(shí)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)：安阻法和伏阻法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

知識(shí)點(diǎn)3實(shí)驗(yàn)思路的改進(jìn)：消除系統(tǒng)誤差

考向1實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)

1.某學(xué)習(xí)小組要測(cè)量一個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻。除該電源外還準(zhǔn)備的器材有：一個(gè)電阻箱R（最大阻值為

99.9。），一個(gè)電流表A（量程0~200mA,內(nèi)阻為100）,一個(gè)定值電阻用（阻值為5。），一個(gè)開(kāi)關(guān)和若干

導(dǎo)線。

①如果用多用電表粗測(cè)電流表的內(nèi)阻，需要將紅表筆與電流表（填“正”或“負(fù)”）接線柱相連。

②由于電流表A的量程較小，考慮到安全因素，同學(xué)們利用定值電阻&將該電流表進(jìn)行改裝，改裝后的量

程為o

③根據(jù)器材在虛線框中畫(huà)出設(shè)計(jì)的電路圖（改裝部分也要畫(huà)出）o若實(shí)驗(yàn)中記錄電阻箱的阻值R

和電流表的示數(shù)/,并計(jì)算出:，得到多組數(shù)據(jù)后描點(diǎn)作出圖線如圖所示，則該電源的電動(dòng)勢(shì)￡=—

V,內(nèi)阻片。。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

【詳解】①⑴歐姆表測(cè)電阻時(shí)，電流從黑表筆流出，連接時(shí)要注意紅表筆要與電流表的負(fù)接線柱相連。

②⑵將定值電阻凡與電流表并聯(lián)進(jìn)行改裝，改裝后的量程為/=4+竽=0.2+&/=0.6A

月5

③[3]根據(jù)提供的器材，采用安阻法進(jìn)行測(cè)量，電路圖如下

R。

-----11-----

-------------------------------------

[4]⑸根據(jù)電路可知，電流表讀數(shù)為/時(shí)，總電流為3/,則E=/4+3/（R+r）即尺E-1上10廣+3r

由圖像可知：=g=2；與/=6解得E=6.0V；T-|Q=2.7Q

2.一實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)E（約L5V）和內(nèi)阻r（小于20）,圖中電壓表

量程為IV,內(nèi)阻R-19.0。，電阻箱R的最大阻值為999.9C,S為開(kāi)關(guān)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成下列問(wèn)題：

（1）為保護(hù)電壓表，在閉合開(kāi)關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值至少應(yīng)是（填或

15.0?！埃?/p>

（2）閉合開(kāi)關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；

⑶根據(jù)圖甲所示電路，可得齊（用R、Rv、E和r表達(dá)）；

（4）利用測(cè)量數(shù)據(jù)，作^-氏圖線，如圖乙所示，通過(guò)圖乙可得E=V,（結(jié)果均保留

兩位小數(shù)）

1?1r

【答案】10.0+L43109

ER%EER、

【詳解】（1）口]電壓表的讀數(shù)為IV時(shí)，電阻箱的阻值為與，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)有喙…

解得K=7.5。為保護(hù)電壓表，在閉合開(kāi)關(guān)前，電阻箱接入電路的所給電阻值至少應(yīng)是10.0。。

廠U八U111r

（3）[2]根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=U+^R+丁，整理得五二而-我n+/+=

IVyU匕乜thlXyj

1144_o741

（4）[3][4]由圖像可得右=一,Q'V-，下+鉉r~=7.04V解得石=1.43V,r=1.09Q

考向2實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新

3.某學(xué)習(xí)小組用水果和兩種金屬電極做了一個(gè)“水果電池”，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：

（1）按圖甲所示電路圖，測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。使用的實(shí)驗(yàn)器材有：數(shù)字式多用電表（其中電壓

表可視為理想表）、滑動(dòng)變阻器、電流表、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)等。請(qǐng)根據(jù)電路圖在如圖乙中完成實(shí)物連線；

（2）連接好電路后閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，記錄數(shù)字電壓表和電流表的示數(shù)。作出U-/圖像，如圖丙

中曲線所示。由圖像求得水果電池的電動(dòng)勢(shì)￡=V,內(nèi)阻尸k。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

（3）該同學(xué)用三個(gè)一樣的水果電池串聯(lián)形成一個(gè)電池組，能使某發(fā)光二極管（LED）正常發(fā)光，LED的/-U

圖像如圖丁中曲線所示，則LED正常發(fā)光時(shí)的電壓U=V（保留三位有效數(shù)字）；

UN.//mA

，發(fā)現(xiàn)電

【答案】0.970.752.06電壓表內(nèi)阻較小

【詳解】(1)口］根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，如圖所示

(2)［2］根據(jù)閉合電路歐姆定律可得U=E-/r所以圖線的縱截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，即E=0.97V

0.97-0.40

［］圖線斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)阻，即

3r=0.76x10-3kO=0.75kO

(3)［4］當(dāng)三個(gè)一樣的水果電池串聯(lián)形成一個(gè)電池組時(shí)，作出該電源的/-U圖線，如圖所示

兩圖線的交點(diǎn)橫坐標(biāo)即為L(zhǎng)ED正常發(fā)光時(shí)的電壓，即U=2.06V

(4)［5］造成電壓減小原因可能是電壓表內(nèi)阻與L