高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十二章 电能 能量守恒定律3 实验：电池电动势和内阻的测量课后练习题

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第十二章 电能 能量守恒定律
专题强化二：电动势和内阻测定实验重难点必刷20道
1．学校法拉第学习社用图甲电路，在测定一节干电池的电动势和内阻的同时，还测定电流表的内阻以及电阻丝的电阻率，其中为粗细均匀的电阻丝，定值电阻，多次调节滑片P的位置，得到电压表的示数、电流表的示数及对应的长度。

（1）根据得到的多组数据作出图像如图乙所示，由图乙求出这节干电池的电动势___________、内阻___________。（结果均保留两位小数）
（2）根据得到的多组数据作出图像如图丙所示，其中a、b、L均为已知量，若测得电阻丝的直径为D，则由图丙求出电流表的内阻RA=___________，电阻丝的电阻率___________。
2．小明、小亮共同设计了图甲所示的实验电路，电路中的各个器材元件的参数为：
电池组（电动势约6V，内阻r约3Ω）
电流表（量程20A，内阻RA＝0.7Ω）
电阻箱R1（0～99.9Ω）
滑动变阻器R2（0～10Ω）
开关三个及导线若干
他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R2接入电路的阻值。

（1）小华先利用该电路准确地测出了R2接入电路的阻值。他的主要操作步骤是：先将滑动变阻器滑片调到某位置，接着闭合S、S2，断开S1，读出电流表的示数I；再闭合S、S1，断开S2，调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时，电流表的示数也为I。此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω；
（2）小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。
①他的实验步骤为：
a．在闭合开关前，调节电阻R1或R2至______（选填“最大值”或“最小值”），之后闭合开关S，再闭合______（选填“S1”或“S2”）。
b．调节电阻______（选填“R1”或“R2”），得到一系列电阻值R和电流I的数据；
c．断开开关，整理实验仪器。
②图乙是他由实验数据绘出－R的图像，电源电动势E＝______V，内阻r＝______Ω。（计算结果保留2位有效数字）
3．（1）用DIS测电源电动势和内电阻的电路如图（a）所示，R0为定值电阻。调节电阻箱R的阻值，记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图（b）所示图线，则该图线选取了_______为纵坐标，由图线可得该电源电动势为________V。


（2）现有三个标有“2.5V，0.6A”相同规格的小灯泡，其I-U特性曲线如图（c）所示，将它们与图（a）中电源按图（d）所示电路相连，A灯恰好正常发光，则电源内阻r=____Ω，图（a）中定值电阻R0=____Ω。
（3）若将图（a）中定值电阻R0换成图（d）中小灯泡A，调节电阻箱R的阻值，使电阻箱R消耗的电功率是小灯泡A的两倍，则此时电阻箱阻值应调到_______Ω。调节电阻箱R的阻值，能否使小灯泡A、电阻箱R和电源内阻r上消耗的电功率相同？答________（选填“能”、“不能”或“不能确定”）
4．现有一种特殊的电池，它的电动势E恒定，内阻r较大。为了测定这个电池的电动势和内电阻，某同学利用图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，改变电阻箱的阻值，记录电压表示数，得到如图乙所示图线。


①图线中斜率的物理意义是___________，截距的物理意义是___________。由斜率与截距可以求得E=___________V，r=___________W。
②若实验中电压表内阻的影响不能忽略，则由上述图线求得的电动势将比真实值___________（填“偏大”、“不变”或“偏小”）求得的内阻将比真实值___________（填“偏大”、“不变”或“偏小”），并简要说明理由（写出必要的计算式）___________
5．利用如图所示的实验装置可以测量干电池的电动势和内阻。
（1）将电源、开关、电阻箱和电流表组成一个串联电路，开关闭合之前把电阻箱阻值调到最大值。
（2）闭合开关，逐渐减小电阻箱的阻值，记录下电阻箱阻值R和对应的电流表示数I，多次改变电阻箱阻值，测量并记录5组R和相对应的电流I。
（3）以R为纵轴，为横轴，将实验测得的5组实验数据在坐标系中描点、作图，得到如图所示的图像，则被测电池电动势测量值为__________V（保留三位有效数字）；被测干电池内阻测量值为__________Ω（保留两位有效数字）。


（4）误差分析：由于系统误差的影响，这种测量方法得到的电动势的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，电池内电阻的测量值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
6．在测量电源电动势和内阻的实验中，实验室备有如下器材：
电压表V1（量程为，内阻约为）；
电压表V2（量程为，内阻约为）；
电流表A1（量程为，内阻约为）；
电流表A2（量程为，内阻约为）；
滑动变阻器（最大阻值为）；
滑动变阻器（最大阻值为）；
定值电阻（阻值为）；
开关，导线若干。
（1）明同学想要测量一节干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选用_______，最合适的电路图应选用图甲中的_________；
A． B． C． D．
（2）方同学想要测量马铃薯电池的电动势（约）和内阻（约），滑动变阻器应选用________，最合适的电路图应选用图甲中的_________；
（3）若明同学将测得的电压表与电流表的数据在坐标纸上描点，得到如图乙所示的图像，该于电池的电动势_______V、内阻________。（结果均保留到小数点后两位）

7．某同学要测量量程为3V电压表的内阻值，步骤如下：

（1）先用多用电表的欧姆挡测量量程为3V电压表的内阻值，用欧姆“×100”挡测量，表盘示数如图甲所示，则电压表示数为______V，阻值约为______Ω；
（2）要进一步精确测量电压表内阻值，实验室中可提供的器材有：
①电阻箱R，最大电阻为9999Ω
②定值电阻r=2kΩ
③电动势约为6V，内阻不计的电源E
④开关、导线若干。
实验的电路图如图乙所示，先正确连好电路，闭合开关S前，先调节电阻箱至电阻值_______（选填“最大”或“最小”）。闭合开关S，调节电阻箱R的电阻值，使得电压表的指针半偏，记下此时电阻箱R的电阻值R1=4450Ω；然后再调节电阻箱R的值，使电压表的指针满偏，记下此时电阻箱R的电阻值R2=150Ω。计算得电压表内阻值RV=_______Ω；若电源的内阻不能忽略，则电压表内阻RV的测量值将_______。
A．偏大 B．不变 C．偏小 D．不能确定，要视电压表内阻的大小而定
8．某课外活动小组自制了西红柿电池组，现在要测量该西红柿电池组的电动势和内阻（电动势约为2 V，内阻一千多欧姆），实验室现有如下器材：
多用电表：欧姆挡（×1，×10，×100，×1 k）；直流电流挡（0~0.5 mA，0~1 mA，0~10 mA，0~100 mA）；直流电压挡（0~0.5 V，0~2.5 V，0~10 V，0~50 V，0~250 V，0~500 V）
电压表（0~3 V，0~15 V）
电流表（0~0.6 A，0~3 A）
滑动变阻器：R1（10 Ω），R2（2 000 Ω）
开关及导线
（1）该小组同学先用多用电表直流电压“0~2.5 V”挡粗测了西红柿电池组的电动势，指针稳定时如图甲所示，其示数为________ V；


（2）为了用伏安法更精确地测量西红柿电池组的电动势和电阻，应选________测电压，选__________测电流（填电表名称和所选量程）；滑动变阻器应选________（填电阻符号）；
（3）请设计方案，在图乙上进行实物连接。（______）


9．某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势E（约为36V左右）和内阻r（约为10Ω左右），需要将一个量程为15V的电压表（内阻Rg约为10kΩ左右）改装成量程为45V的电压表，然后再测量电池的电动势和内阻。以下是该实验的操作过程。
（1）由于不知道该电压表内阻的确切值，该小组将一个最大阻值为50kΩ的电位器RP（可视为可变电阻）与电压表串联后，利用如图甲所示的电路进行改装，请完成③的填空
①将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P移至最右端，同时将电位器的阻值调为零；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P调到适当位置，使电压表的示数为9V；
③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电位器，使电压表的示数为___________V；
④不再改变电位器的阻值，保持电压表和电位器串联，撤去其他电路，即可得到量程为45V的电压表。
（2）该小组利用一个电阻箱R（阻值范围0~999.9Ω）和改装后的电压表（电压表的表盘没有改变，读数记为U）连接成如图乙所示的测量电路来测量该电池的电动势和内阻。该小组首先得出了与的关系式为=___________（用E、r和U表示），然后根据测得的电阻值R和电压表的读数U作出~图像如图丙所示，则该电池的电动势E=___________V、内阻r=___________Ω；
（3）不考虑电压表改装时的误差。利用图乙所示电路测得的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，E测___________E真，r测___________r真（填“大于”“等于”或“小于”）。

10．在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1和1k，如图为实验原理图及所需器材图。


（1）在图中用笔画线代替导线将器件按原理图连接成实验电路______。
（2）一位同学记录的6组数据见表：
I/A
0.12
0.20
0.31
0.32
0.50
0.57
U/V
1.37
1.32
1.24
1.18
1.10
1.05
试根据这些数据在图中画出U-I图像______，根据图像读出电池的电动势E=__________V，求出电池内阻r=_______。


11．在“描绘小灯泡U－I曲线”的实验中，某同学连接了如图甲所示的实验电路，电流表和电压表均可视为理想电表。
（1）闭合电路后发现，将滑动变阻器的滑片从左端缓慢滑到右端的过程中，电流表示数始终为零，电压表示数由零逐渐增大，已知两节干电池、电表、导线、开关均完好，则发生的电路故障可能是______；（填正确选项）
A．小灯泡灯丝断裂 B．接线柱a处的导线没接好 C．接线柱c处的导线没接好
（2）该同学在排除了电路故障后顺利进行了实验，并得到小灯泡的U－I曲线如图乙中的图线A。由该曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻______（填“增大”“不变”或“减小”）；

（3）接下来，该同学要用图甲中的器材测量电源的电动势和内阻，实验电路如图丙所示，其中R0是阻值为2Ω的保护电阻。他不断改变滑动变阻器接入电路的阻值，测得多组数据如下表，并在图乙的坐标系中作出了对应的U－I图像，如图线B所示。由图线B可求得电源电动势为______V，电源的内阻为______Ω。（结果均保留两位小数）
序号
1
2
3
4
5
6

2.40
2.23
1.94
1.71
1.45
1.25

0.16
0.20
0.28
0.35
0.42
0.48

12．用如图所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为）。其中为滑线变阻器，电流表的内电阻约为，电压表的内电阻约为。

（1）利用图中甲图实验电路测电源的电动势和内电阻，所测得的实际是图中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻，若电源的电动势为、内电阻为、电流表内电阻为，则所测得的__________，=_____________。（请用、、表示）

（2）某同学利用图像，分析甲、乙两种方法由于电表内电阻引起的实验误差。在图中，实线是根据实验数据描点作图得到的图像；虚线是该电源的路端电压随电流变化的图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。在图中，对应图乙电路分析的图像是______，并据此分析可得电源电动势和内阻的真实值、与测量值、的大小关系为______、______（填“”、“”、“”）
A．B．C．D．
（3）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图中的______（填“甲”或“乙”）。
13．某实验小组的同学欲测量一组废旧电池组的电动势和内阻，实验室提供的器材如下：
A．废旧电池组：电动势约为，内阻约为
B．电压表：量程为，内阻为
C．电流表：量程为，内阻不超过
D．滑动变阻器：最大阻值
E.电阻箱：阻值
F.开关，导线若干
（1）由于电压表量程太小，实验小组利用电压表和电阻箱改装了一个的电压表（表盘刻度未改），则电压表应与电阻箱__________（选填“串联”或“并联”），电阻箱的阻值应为__________。
（2）为了比较精确测量电池组的电动势与内阻，请在虚线框内画出实验电路图，并标明所用器材代号______。


（3）该实验小组的同学利用设计的合理电路测出的数据绘出的图线（为电压表的示数，为电流表的示数），则电源的电动势__________，内阻__________（结果保留两位有效数字）。
14．学习小组准备测某型号电池的电动势和内阻。已知电池电动势约为12V，内阻约3Ω，直流电压表（量程为3V，内阻约2kΩ），电流表（量程为3A，内阻为3Ω）。需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15V的电压表，然后再用伏安法测电池的电动势和内阻，以下是他们的实验操作过程：

（1）扩大电压表量程，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空。
第一步：按电路图连接实物
第二步：把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合开关，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为3V
第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为0.6V
第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为15V的电压表。
实验中电阻箱和滑动变阻器可供选择的器材有：
A．电阻箱（阻值范围0～9999Ω） B．电阻箱（阻值范围0～999Ω）
C．滑动变阻器（阻值为0～30kΩ） D．滑动变阻器（阻值为0～30Ω）
电阻箱应选___________，滑动变阻器应选___________。
（2）用扩大了量程的电压表，通过电路图___________（选填乙或丙）测电池电动势E和内阻r并得到多组电压U和电流I的值，并做出U-I图线如图丁所示，可知电池的电动势为___________V，内阻为___________Ω。（结果均保留1位小数）

15．某同学要精确测量一充电宝的电动势和内阻。实验室有如下器材：
A．电流表A1（量程为50 mA，内阻为50 Ω）
B．电流表A2（量程为0.6 A）
C．滑动变阻器R1（阻值范围0~200 Ω）
D．滑动变阻器R2（阻值范围0~20 Ω）
E.定值电阻R3（阻值为70 Ω）
F.定值电阻R4（阻值为20 Ω）
G.待测充电宝（电动势约为5 V）
H.开关S1、S2、导线若干
（1）实验中滑动变阻器应选择________，定值电阻应选择________。（填选项前的字母。）
（2）选择合适的实验器材在方框中画出测量充电宝的电动势与内阻的电路图_____。

（3）利用设计的电路进行实验，调整滑动变阻器滑片位置，测得电流表A1、A2示数如表中数据所示，由此可计算出充电宝的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（结果均保留两位有效数字）
实验次数
1
2
3
4
电流表A1示数/mA
10.0
20.0
30.0
40.0
电流表A2示数/A
0.55
0.38
0.21
0.04

16．某同学要测量一个电源的电动势和内阻，可以选择的器材如下∶
①待测电源E（电动势约3V，内阻大约几十欧）
②毫安表mA（量程30mA，内阻未知）
③电压表V（量程为1.5V，内阻RV=1000Ω）
④滑动变阻器R1（0-10Ω）
⑤滑动变阻器R2（0-200Ω）
⑥电阻箱R3（0-9999Ω）
⑦开关一个，理想导线若干
（1）该同学用上述器材测量电源E的电动势和内阻，测量电路如图甲所示，电阻箱R3的阻值应该调为_________（选填“100Ω”“1000Ω”“5000Ω”）；滑动变阻器应选用_________（选填“R1”或“R2”）。

（2）根据测量电路用笔画线连接好实物电路图。（______）
（3）该同学调节滑动变阻器，测出多组数据（U为电压表V的示数，I为毫安表的示数）如下表所示，其中第3组数中电流表读数为_________mA。
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
I/mA
29.1
24.0

13.8
8.7
（4）（描点作图）根据表中数据在下面坐标纸上作出U-I图线（______）

（5）根据U-I图线电路图及图线可以得到被测电源的电动势E=__________V，内阻r=__________Ω。（结果均保留三位有效数字）
17．某同学要测量干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材们：两节干电池，定值电阻，电流表（），灵敏电流计G（满偏电流、内阻）、滑动变阻器，电阻箱，电键S，导线干。

（1）实验中，将灵敏电流计与电阻箱串联，改装成量程为的电压表，电阻箱接入电路的阻值为______。
（2）该同学根据提供的器材，连接了部分电路，请用笔画线代替导线将实验电路图甲连接完整。（______）
（3）电路中的定值电阻的作用是___________。
（4）闭合电键，调节滑动变阻器，测得多组灵敏电流计的示数和电流表的示数，作出图像如图乙所示。则电源的电动势_______V（保留两位有效数字）。
18．李华同学想测一节干电池的电动势和内阻。他利用如图甲所示的电路完成了对该干电池的电动势和内电阻的测量。


①现有下列器材：
A．电压表（0~3V） B．电流表（0~0.6A）
C．电流表（0~3A） D．滑动变阻器（0-20Ω）
F.滑动变阻器（0-100Ω）开关和导线若干
实验中电流表应选用_____；滑动变阻器应选用_____。（选填相应器材前的字母）
②在图乙中用笔画线代替导线，按图甲将电路连线补充完整_________。
③闭合开关前，滑动变阻器滑动触头应滑到_____。（从图甲看，填“最左端”或“最右端”。）
④某同学记录的6组数据如下表所示，其中6组数据的对应点已经标出，图线如图。

序号
1
2
3
4
5
6
电压U（V）
1.35
1.30
1.25
1.20
1.15
1.10
电流I（A）
0.12
0.14
0.24
0.30
0.36
0.42
根据图中数据可得出：
电池的电动势_____V；内电阻_____Ω。
19．在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用内外接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。
（1）按照图甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整______。


（2）在开关S、S0断开的情况下进行了以下的实验操作：（已知R0=2Ω）
①将滑动变阻器滑到最左端位置
②分别作出两种情况所对应的U1-I1和U2-I2图像
③单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U2-I2的值，断开开关S0
④单刀双掷开关S与1接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U1-I1的值，断开开关S0
上述操作步骤正确顺序是______（填写各步骤前的序号）
（3）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，两个电表指针如图丙所示，此时U1=______V，I1=______A。


（4）当单刀双掷开关接2位置时，即使将R0看作电源内阻，测出的电源电动势和内阻也存在系统误差，原因是______。（填“电压表分流”或“电流表分压”）
（5）根据测得数据，作出U1-I1和U2-I2图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势E=______，内阻r=______。（结果均保留两位小数）
20．某兴趣小组测量电源的电动势和内阻的实验原理图，如图甲所示，现提供的器材如下：
A．待测电源（电动势约为3V）；
B．电压表V1（量程为0～3V，内阻约为3kΩ）；
C．电压表V2（量程为0～6V，内阻约为10kΩ）；
D．定值电阻R1=10Ω；
E．定值电阻R2=1000Ω；
F．电阻箱R（0～99.9Ω）；
G．开关和导线若干。


（1）如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选择___________；定值电阻R0应选择___________（均填写器材前的字母序号）。
（2）改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，根据闭合电路的欧姆定律可得；变形可得；作出的图象如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距已在图中标出，则该电源的电动势为___________V、内阻为___________Ω（结果均保留两位有效数字）。

参考答案
1．1.48 0.67
【详解】
（1）[1][2]由闭合电路欧姆定律可得
U=E-I(R0+r)
由此可得纵轴截距为电源电动势，即1.48V，当电流为0.18A时，对应电压表为1V，则有


定值电阻阻值为2Ω，则电阻为0.67Ω。
（2）[3][4]由欧姆定律可得

变形得

则纵轴截距为电流表的内阻，即电流表内阻为a，带入丙图中坐标可得

电阻丝的直径为D，解得

2．3.6 最大值 S1 R1 6.0 2.9
【详解】
（1）[1]用等值替代法可测出R2接入电路的阻值，电阻箱的示数等于接入电路的阻值为3.6Ω；
（2）①[2][3][4]要用电阻箱与电流表结合测量电动势与内阻，则要改变电阻箱的值，则：
a．在闭合开关前，调节电阻R1或R2至最大值，之后闭合开关S，再闭合S1；
b．调节电阻R1得到一系列电阻值R和电流I数据；
②[5][6]由闭合电路欧姆定律可得
E＝I（R＋RA＋r）
变形得

由上式可知图线的斜率是电动势的倒数，图像的斜率为

解得
E＝6.0V
图线在纵轴上的截距是

解得
r＝2.9Ω
3． 4.5 2.5 2 4.87 不能
【详解】
(1)[1][2]由闭合电路欧姆定律可得

整理得

显然该图线选取了为纵坐标，图线斜率的倒数为电动势，可得
E=4.5V
(2)[3][4]由于A灯恰好正常发光，对于A灯有
IA=0.6A，UA=2.5V
此时B灯有

查图（c）可知

由闭合电路欧姆定律
E=U+Ir
可得
4.5V=2.5V+0.5V+
解得
r=2.5Ω
由图（b）中图线的截距可求出
R0+r=4.5Ω
解得
R0=2Ω
(3)[5]灯泡A与电阻箱R串联，由题意知需满足
PR=2PA
由于两元件串联，则
UR=2UA
由闭合电路欧姆定律可得
4.5=3UA+2.5I
即
I=1.8-1.2UA
在图（c）中画出I=1.8-1.2UA的图线，如图所示

该图线与小灯泡的I-U特性曲线的交点（1.12V，0.46A），就是小灯泡此时的工作电压和电流，此时灯泡电阻为

电阻箱R的电压
UR=2UA=2.24V
电阻箱的阻值应调到

[6]由串联电路特点可知，若要小灯泡A、电阻箱R和电源内阻r上消耗的电功率相同，必须满足三者的电阻相等，电压一样，因此有

解得

通过小灯泡的伏安特性曲线可得此时小灯泡的电流为0.5A，则小灯泡的电阻为

与电源内阻不等，因此不可能。
4． 5.2-5.6 155-175 偏小 偏小 由式知使截距偏大而斜率没变
【详解】
①[1][2][3][4]闭合开关，调整电阻箱的阻值，读出电压表的示数，再改变电阻箱的电阻，得出多组数据。根据

知

知图线的纵轴截距表示电动势的倒数，图线的斜率等于。截距的物理意义是，由斜率与截距可以求得



②[5][6[7]如果考虑电压表的内阻，根据实验原理可得出

整理得

此时图线的纵轴截距表示，所以


知使截距偏大而斜率没变,则

5．1.38（1.30~1.44均可） 1.2（1.0~1.4均可） 等于 大于
【详解】
(3)[2]根据闭合电路欧姆定律

整理可得

即图像为直线根据图像可知

[1]图像的斜率为电动势E，在图像上取两点、，则

(4)[3][4]由于电流表本身内电阻是跟电池的内阻串联的，因此，得到的内电阻包含电流表本身内电阻，故内阻测量值偏大。由于电流表本身内电阻不会影响图像斜率，电动势测量值不受影响。
6． C B 1.48 0.90
【详解】
（1）[1] 一节干电池的电动势和内阻，滑动变阻器起改变电流作用，为了使电流变化范围较大，且便于操作，应选择最大阻值为30Ω的滑动变阻器 。
[2]新的干电池内阻较小，所以需要给电池串联一个定值电阻R3，方便测量，而D图中测量的内阻为电流表内阻、电源内阻和定值电阻R3之和，因为干电池内阻较小，所以内阻的测量会引起较大误差。
故选C。
（2）[3]铃薯电池的电动势（约），内阻（约）内阻值较大，需要较大的滑动变阻器进行分压。故选
[4]马铃薯电池的电动势较小，A图中电压表分流，所以电流表测量的干路电流偏小，则电动势测量值偏小，所以不宜选用；选择B图测量的干路电流I准确，根据闭合电路欧姆定律

可知当I=0时，断路电压即为电动势，所以B图能准确测量马铃薯的电动势，内阻测量偏大，为电流表和马铃薯内阻之和，但因为马铃薯内阻远大于电流表内阻，所以误差较小
故选B。
（3）[5] 则图线纵截距即为电源电动势

[6] 根据图像斜率的绝对值可知

则电源内阻为

7．2.20 2200 最大 2150 A
【详解】
（1）[1]电压表的最小分度为0.1V，应估读到0.01V，故读数为2.20V。
[2]由图可知，阻值为
22100=2200
（2）④[3]设电压表半偏时电流为I，则电压表满偏时电流为2I，由闭合电路欧姆定律可得


联立代入数据可解得

[4]若电源的内阻不能忽略，假设为，则闭合电路欧姆定律应为

代入数据可解得电压表内阻的实际值为，则电压表内阻RV的测量值偏大，BCD错误，A正确。
故选A。
8．1.60 电压表（0~3 V） 多用电表直流电流挡0~1 mA R2
【详解】
（1）[1]用多用电表直流电压“0~2.5 V”挡，选择“0~250 ”一排读数，每小格表示0.05V，则图中示数为1.60V；
（2）[2] 西红柿电池组的电动势约为2 V，为了用伏安法更精确地测量西红柿电池组的电动势和电阻，应选电压表（0~3 V）；
[3]电路中最大电流约为

所以多用电表选用直流电流挡0~1 mA；
[4] 西红柿电池组的内阻一千多欧姆，因此滑动变阻器应选R2；
（3）[5]由于电池组内阻比较大，因此采用电路表外接法测量电动势和内阻误差会小一些，电路图如图所示；

9．3 36 8 小于 小于
【详解】
（1）[1]由于电压表的内阻不确定，所以不能采用教材提供的方法进行改装。但由于电压表的量程为15V，所以要想将电压表改装成量程为45V的电压表，电位器承担的电压应该是电压表电压的两倍，由于二者之间是串联关系，所以电位器的阻值应调节为电压表内阻的两倍因此，当电压表的示数为9V时，只需调节电位器，使电压表的示数变为3V即可；
（2）[2]由闭合电路欧姆定律可知

整理可得

[3][4]故由图像可得


解得
E=36V
r=8Ω
（3）[5][6]设电压表和电位器的总阻值为R′，则由闭合电路欧姆定律可得

整理得

而

故有
E测＜E真
r测＜r真
10．见解析 见解析 1.46（1.45～1.47均可） 0.71（0.69～0.73均可）
【详解】
（1）[1]按照实验原理图将实物图连接起来，如图甲所示。


（2）[2]根据U、I数据，在U-I坐标系中找点描迹，如图乙所示。
［3］然后连线并将直线延长，交U轴于U1=1.46V，此即为电源电动势；
[4]由闭合电路欧姆定律得
r=||=≈0.71
11．A 增大 3.00 1.65
【详解】
（1）[1]在滑动变阻器的滑片从左端缓慢滑到右端的过程中，若接线柱a处没有接好，电路元件没有与电源形成通路，则两个电表均无示数；若接线柱c处的导线没接好，则滑动变阻器为限流接法，电压表示数不能从零开始增大；若小灯泡灯丝断裂，电压表示数变化符合题给条件，电流表无示数，所以选A。
（2）[2]由实验曲线可知，随着电流的增加图线上的点与原点的连线的斜率逐渐减小，因此小灯泡的电阻增大。
（3）[3][4]根据表格数据所做的图像如图所示。根据闭合电路欧姆定律得

图像的纵截距等于电源电动势大小，因此

图像斜率的绝对值k

则

12． 乙
【详解】
(1)[1][2]“等效电源”的电动势还是E，等效内阻变为。
(2)[3]图乙中通过电源的真实电流比测量值多一个电压表的电流，电流表示数为零时，通过电源的真实电流不为零，因此

故选A。
[4]通过图线斜率等于电源内阻，可知电源内阻的真实值大于测量值。
[5]通过纵截距可知电动势的真实值大于测量值。
(3)[6]由于电源内阻较小，图甲的电动势尽管更精确，但是电源内阻测量值误差较大，为了减小电表内阻造成的误差，因此选择乙图方案进行试验。
13．串联 4kΩ 4.0 5.3
【详解】
（1）[1]把量程为3V的电压表改装成量程是4V的电压表需要串联分压电阻；
[2]串联电阻分压是1V，电压表两端电压是分压电阻电压的3倍，由串联电路特点可知，串联电阻阻值为电压表内阻的，则串联电阻阻值

（2）[3]由题意可知，电流表内阻大于电源内阻，为减小实验误差，相对于电源电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：


（3）[4][5]改装后电压表量程是原电压表量程的倍，电压表示数为U时路端电压为,根据闭合电路的欧姆定律可知路端电压为

整理得

由图乙可知图象纵轴截距

斜率的绝对值

解得电源电动势
E=4.0V
内阻
r≈5.3Ω
14．A D 丙 12.0 2.6
【详解】
（1）[1]改装为量程为15V的电压表，则电阻箱电阻要达到

故

即可得电阻箱的电阻为

故选A。
[2]因为滑动变阻器是分压式接法，故选最大阻值较小的滑动变阻器，故选D。
（2）[3]因为电流表的阻值为3Ω，即电流表的电阻已知，故用电流表外接法，选丙；
[4][5]电压表量程扩大5倍，则有

即

由图像可知

则有

又

得

则

15．C E 5.4（5.3~5.5均正确） 7.5（7.4~7.6均正确）
【详解】
（1）[1][2]题目中无电压表，则需要用已知内阻的电流表A1与定值电阻串联来充当电压表，用A1和R3串联，改装成的电压表的量程为0.05×（50+70）V=6V，能满足实验要求，故定值电阻应选择R3，即选E；则实验中滑动变阻器若选择R2，则阻值过小，则滑动变阻器应选择R1，即选C；
（2）[3]电路如图；

（3）[4][5]根据

将四组数据代入可知




联立上述方程并求解E和r的平均值可得
E=5.4V
r=7.5Ω
16．1000Ω R2 18.9 2.96 40.0
【详解】
（1）[1]根据改装电表可知，则有

量程合适。
[2]内阻大于几十欧，滑动变阻器的阻值为内阻的三到五倍，所以选R2。
（2）[3]
（3）[4]根据电流表示数可知，读数为18.9
（4）[5]
（5）[6][7]根据闭合电路欧姆定律可知

而根据改装电表可知，纵轴的示数×2为外电路电压，而图像的纵截距为电动势，斜率的绝对值为内阻，故电动势为2.96V，内阻为40.0欧。
17．19850 防止短路，保护电路 2.9
【详解】
（1）[1] 将灵敏电流计改装成量程为4V的电压表，电阻箱接入电路的阻值为

改装后的电压表内阻

（2）[2] 将电流表与滑动变阻器串联接在电路两端，灵敏电流计与电阻箱串联充当电压表与滑动变阻器和电流表并联，电路连线如图

（3）[3] 电路中的定值电阻R0的作用是保护电路，防止短路
（4）[4] 根据闭合电路欧姆定律可得

变形可得

当I2=0时，即滑动变阻器相当于断路，从图像纵截距读出电流

电动势为

18．B； D； 见解析； 最左端； 1.45； 0.83
【详解】
（1）[1][2]由于电源电动势较小，导致整个电路的电流不大，所以电流表选择B，因为电源内阻不大，若外电路电阻过大导致电压变变化不明显，因此滑动变阻器选择D。
（2）[3]实物图连线注意电压表的正负接线柱，和滑动变阻器的接线柱的位置，如下图

（3）[4] 闭合开关前，滑动变阻器滑动触头应滑到阻值最大处，此时电路电流最小，故滑动变阻器滑动触头应滑到最左端。
（4）[5][6]在图像中纵轴的截距表示电源电动势，则

图像的斜率的绝对值表示电源内阻，则

19． ①④①③②或①③①④② 1.30 0.10 电压表分流 1.80V 2.50Ω
【详解】
（1）[1]电路图如下


（2）[2]①将滑动变阻器滑到最左端位置；
④单刀双掷开关S与1接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关S0；
①将滑动变阻器滑到最左端位置；
③单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据的值，断开开关S0；
②分别作出两种情况所对应的和图像。
故正确的顺序为①④①③②或①③①④②。
（3）[3]电压表读数为1.30V。
[4]电流表读数为0.10A
（4）[5]电压表分流，导致电流表示数偏小。
（5）[6]单刀双掷开关接1时，电流表示数为零时，电压表测量准确，故电源电动势为U1-I1的纵截距，即1.80V。
[7] 当单刀双掷开关接2位置时，电压表示数为零时，电流表测量准确，电路中的短路电流为0.4A，则有

解得

20．B D 2.7 1.1
【详解】
(1)[1]电源电动势约为，应选电压表，故选B。
[2]定值电阻应选定值电阻R2=1000Ω，因为电阻箱如果阻值远小于定值电阻，则电阻箱两侧电压变化范围太小，不能测多组实验数据。故选D。
（2）[3]由题中表达式可知，当

时

则

[4]由题中表达式和图像可知，当

时

则