资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩52页未读，
继续阅读
2025年高考物理大一轮复习 第十章 第5课时 实验十二：测量电源的电动势和内阻 课件及学案
展开
这是一份2025年高考物理大一轮复习 第十章 第5课时 实验十二：测量电源的电动势和内阻 课件及学案，文件包含第十章第5课时实验十二测量电源的电动势和内阻pptx、第十章第5课时实验十二测量电源的电动势和内阻教师版docx、第十章第5课时实验十二测量电源的电动势和内阻学生版docx等3份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
实验十二：测量电源的电动势和内阻
1.实验原理闭合电路欧姆定律。2.实验器材电源、电压表、电流表、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
3.实验步骤(1)电流表用 A的量程，电压表用 V的量程，按电路图连接好电路。
(2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最 的一端。(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)。用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中。(4)断开开关，拆除电路，整理好器材。
4.用实验数据求E、r的处理方法
(2)用作图法处理数据，如图所示。①图线与纵轴交点为 ；②图线与横轴交点为I短＝____；③图线的斜率的绝对值表示r＝_____。
5.误差分析(1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图像时描点不准确。
(2)系统误差：①如图甲所示方法a 电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表分流越多，对应的I真与I测的差越大， 其中U－I图像如图乙所示。结论：E测 E真，r测 r真。
②如图丙所示方法a 电流表的分压作用造成误差，电流越大，电流表分压越多，对应U真与U测的差越大，UA＝I·RA。其中U－I图像如图丁所示。结论：E测 E真，r测 r真。方法b 等效电源法如图丙所示，E测＝E真，r测＝r＋RA>r真。
(3)电路选择：①电源内阻一般较小，选图甲电路误差较小。②当 内阻已知时选图丙电路，此时r＝|k|－RA，没有系统误差。
6.注意事项(1)合理选择电压表、电流表量程。测一节干电池的电动势和内阻时，电压表选3 V量程，电流表选0.6 A量程，滑动变阻器选0～10 Ω。(2)应使用内阻大些(用过一段时间)的干电池；在实验中不要将I调得过大；每次读完I和U的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时E和r明显变化。(3)在作U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上，不在直线上的点应均匀分布在直线的两侧，忽略个别偏离直线较远的点，以减小偶然误差。
(4)干电池内阻较小时，U的变化较慢，此时，坐标轴中数据点将呈现如图甲所示的状况，为此，可使纵坐标不从零开始，如图乙所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减小些，此时图线与横轴交点不表示短路电流。另外，计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用算出电池的内阻r。
例1 (2023·浙江6月选考·16Ⅱ)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中：(1)部分连线如图甲所示，导线a端应连接到_____(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图乙所示，其示数为______ V。
电压表测量的电压应为滑动变阻器接入电路中电阻丝两端的电压，开关应能控制电路，所以导线a端应连接到B处；干电池电动势约为1.5 V，电压表选择0～3 V量程，分度值为0.1 V，题图乙中电压表读数为1.20 V；
(2)测得的7组数据已标在如图丙所示U－I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E＝_____ V和内阻r＝_____ Ω。(计算结果均保留两位小数)
作出U－I图像如图所示根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir可知U－I图像纵轴截距为干电池的电动势，可得E＝1.50 VU－I图像斜率的绝对值等于干电池的内阻
例2 (2023·江苏南京市期中)为测量某电源的电动势E(约为3 V)和内阻r(约为1 Ω)，小南同学设计了如图甲、乙所示实验电路图，所用器材如图丙所示。已知电流表的内阻约为1 Ω，电压表的内阻约为3 kΩ，滑动变阻器最大电阻为10 Ω、额定电流为1 A，定值电阻R0＝1 Ω。请回答下列问题：
(1)按照图甲所示的电路图，将图丙中的实物连线补充完整；
由题意可知，电路中的最大电流约为
因此电流表量程应选0～0.6 A，电压表量程应选0～3 V，实物连线如图所示。
(2)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最____端；(选填“左”或“右”)
闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移至最左端，保证开始时接入电路的滑动变阻器阻值最大，用以保护电路和仪器。
(3)闭合开关S后，移动滑片P改变滑动变阻器的接入阻值，记录下几组电压表示数U和对应的电流表示数I，将实验记录的数据在坐标系内描点作出U－I图像；
(4)在图丙中改变导线的接线位置，完成了图乙电路图的实物连接，重复步骤(2)、(3)，将实验记录的数据在同一坐标系内描点作出U－I图像，如图丁所示。可知图丁中标记为Ⅱ的图线是采用实验电路_____(选填“甲”或“乙”)测量得到的；
对题图甲，根据闭合电路欧姆定律可得
对题图乙，根据闭合电路欧姆定律可得
可知，当I是零时，对应U乙＝E>U甲，则可知标记为Ⅰ的图线是采用实验电路乙测量得到的。标记为Ⅱ的图线是采用实验电路图甲测量得到的。
(5)用图甲或图乙的电路进行实验，测出的电源内阻r均存在系统误差，从减小系统误差角度考虑，该实验宜选用图_____(选填“甲”或“乙”)实验电路；
当采用甲电路时，内阻相对误差大小为
当采用乙电路时，内阻相对误差大小为
即由于电源内阻与电流表内阻相差不大，但电源内阻远小于电压表内阻，则宜选用题图甲所示实验电路。
(6)利用图丁提供的信息可以修正该实验的系统误差，则修正后被测电源的内阻r＝_________(选用U1、U2、I1、I2、R0表示)。
图线Ⅰ对应的U1和I1满足U1＝E
1.实验原理闭合电路欧姆定律__________，电路图如图所示。2.实验器材电源、 、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
解方程组可求得E和r。
4.误差分析(1)误差来源：电压表有内阻，干路电流表达式不准确，导致电动势测量不准确；(2)结论：E测 E真，r测 r真。(均选填“>”“<”或“＝”)
例3 在测定两节干电池电动势和内阻的实验中，某同学用到的器材有一个电压表、一个电阻箱、一个定值电阻R0、一个开关S、两节干电池、若干导线，其实验实物图如图甲所示。(1)改变电阻箱的阻值R，用图甲中的电压表测出多组电阻箱两端的电压U。实物图甲中已连接好部分电路，请按照实验要求将剩余部分电路连接好。
因电源是两节干电池，选取电压表量程为0～3 V，实物图连接如图所示。
(2)在坐标纸上作出 的关系图线如图乙所示，结合图线计算出两节干电池的电动势E＝__，内阻r＝______。(结果均用a、b和R0表示)
(3)若考虑电压表并非理想电压表，则电动势的测量值与真实值相比_____；内阻的测量值与真实值相比______。(均选填“偏大”“相等”或“偏小”)
若考虑电压表并非理想电压表，
对比①与③，可知E真>E测；对比②与④，可知r真>r测
(4)另一位同学将图甲电压表的导线改接在R0的c、d端，改变电阻箱的阻值R，测出多组电压表的数据U，若用图像法测算电源的电动势和内阻，为了使得到的图线是一条直线，则该同学应描绘____。
1.实验原理闭合电路的欧姆定律 ，电路图如图所示。2.实验器材电源、 、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
(2)图像法：由E＝I(R＋r)可得
4.误差分析(1)误差来源：电流表有内阻，导致电源内阻测量不准确；(2)结论：E测 E真，r测 r真(r测＝r真＋rA)。(均选填“>”“<”或“＝”)
例4 用一张锌片和一张铜片，中间夹一张浸过盐水的纸，并从锌片和铜片各引出一个电极，这样就组成了一个电池。为研究该电池组的特性，某同学进行了以下实验：
(1)将电池组按图甲所示接入电路，图中电流表的量程为10 mA，内阻为100 Ω；
(2)闭合开关，调节电阻箱的阻值，发现当R＝100 Ω时，电流表的示数I如图乙所示，则I＝____ mA；
(4)由图绘出的 图线可知，该电池组的电动势为_______ V，内电阻为______ Ω。(结果均保留3位有效数字)
由电路图可知E＝I(R＋RA＋r)，
解得E＝1.47 V，r＝47.0 Ω。
1.随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。某学习小组为了测量一充电宝电动势和内阻(充电宝的电动势约为5 V，内阻很小，最大放电电流为2 A)进行了以下实验：
(1)为了尽可能准确地测出充电宝的电动势和内阻，使用的实验器材有：数字式多用电表(可视为理想电压表)、滑动变阻器(最大阻值足够大)、电流表、导线、开关等。实验电路如图甲所示，已知定值电阻R0＝3 Ω，请根据电路图在图乙中完成实物连线。
(2)连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录数字电压表和电流表的读数。作出U－I图像，如图丙所示。由图像求得充电宝的电动势E＝_____ V，内阻r＝_____ Ω。(结果均保留两位有效数字)
由闭合电路欧姆定律有E＝U＋I(r＋R0)，得U＝E－I(r＋R0)，结合图像可得充电宝的电动势E＝5.0 V
(3)若实验室中没有数字式多用电表，上述电路只能用普通电压表做实验，这样会使内阻的测量值_______。(选填“偏大”“偏小”或“无偏差”)
由于电压表的分流，电流表的测量值比通过电源的电流偏小，所以电动势偏小，图像的斜率的绝对值偏小，内阻偏小。
2.(2023·湖北卷·12)某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：电压表(量程0～3 V，内阻很大)；电流表(量程0～0.6 A)；电阻箱(阻值0～999.9 Ω)；干电池一节、开关一个和导线若干。(1)根据图(a)，完成图(b)中的实物图连线。
(2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的U－I图像如图(c)所示，则干电池的电动势为_____ V(保留3位有效数字)、内阻为______ Ω (保留2位有效数字)。
由电路结合闭合电路的欧姆定律可得U＝E－Ir由题图(c)可知E＝1.58 V
(3)该小组根据记录数据进一步探究，作出 －R图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距，结合(2)问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为____ Ω(保留2位有效数字)。
根据E＝I(R＋RA＋r)
(4)由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值______(填“偏大”或“偏小”)。
由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与干电池内阻的并联值，即实验中测得的干电池内阻偏小。
3.(2023·江苏南京市模拟)为测量某叠层电池的电动势E和内电阻r，该同学利用下列器材设计了如图甲所示的测量电路：A.待测电池B.定值电阻R0(30.0 Ω)C.理想电压表V1(量程为15 V)D.理想电压表V2(量程为3 V)E.滑动变阻器R(最大阻值为500 Ω)F.开关一个，导线若干
回答下列问题：(1)闭合开关前，应将滑动变阻器R的滑片置于________(选填“最左端”或“最右端”)；
为保护电压表，闭合开关前，应将滑动变阻器有效阻值调至最大，故R的滑片置于最左端。
(2)实验中，调节R滑片的位置，发现当电压表V1读数为6.0 V时，电压表V2读数为1.96 V，此时通过电池的电流为_______mA；(结果保留3位有效数字)
电压表为理想电表，则电流为
(3)多次改变R接入电路的电阻，读出多组V1和V2的示数U1、U2，将(2)中的点描在图乙中，连同已描出的点作出U1－U2的图像；
描出U1为6.0 V，U2为1.96 V的点如图，拟合已描出的点，让尽可能多的点分布在线上，或均匀分布在线的两侧，作出U1－U2的图像如图所示
(4)由U1－U2图像可知该叠层电池的电动势E＝______ V，内电阻r＝_____ Ω；(结果均保留3位有效数字)
可知U1－U2图像纵轴截距等于该电池的电动势，则有E＝14.0 V
(5)若仅考虑电压表V2内阻的影响，测得的电动势E测____E真，测得的电动势r测____r真。(均选填“<”“>”或“＝”)
若仅考虑电压表V2内阻的影响，则
由此可知，电动势测量无误差，内阻测量值大于实际值，则E测＝E真，r测>r真。
4.为了测量由两节干电池组成的电源的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，保护电阻R0＝4 Ω。(1)按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路图。
按照题图甲所示的电路图，实物连接电路如图所示。
(2)开关S断开，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作，可得到多组电压
关系图线为一直线，如图丙所示。由图线可求得电池组的电动势E＝____ V，内阻r＝______ Ω。(结果均保留2位有效数字)
解得E≈2.7 V，r≈0.59 Ω
(3)本实验中，若考虑电表对电路的影响，则该电池电动势的测量值相比真实值______，内阻的测量值相比真实值______。(均选填“偏大”或”偏小”)
实验误差来源是电压表分流，考虑电压表分流作用，
从以上看出E测＜E真，r测＜r真即电源电动势与内阻的测量值都小于真实值。
5.(2021·湖南卷·12)某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻(阻值为R0)、一个电流表(内阻为RA)、一根均匀电阻丝(电阻丝总阻值大于R0，并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：
(1)将器材如图(a)所示连接；(2)开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的____端(填“a”或“b”)；
开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律 可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的b端。
(3)改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示数I，得到多组数据；
(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图(b)所示，图线斜率为k，与纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为r0，该电池电动势和内阻可表示为E＝___，r＝____________；(用R0、RA、k、d、r0表示)
设圆心角为θ时，则电阻丝接入电路中的电阻为θr0，根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir可知E＝I(RA＋R0＋θr0)＋Ir
(5)为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值r0。利用现有器材设计实验，在图(c)方框中画出实验电路图(电阻丝用滑动变阻器符号表示)；
实验器材中有定值电阻R0和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图，原理的简单说明：①将开关置于R0位置，读出电流表示数I0；②将开关置于电阻丝处，调节接入电路的电阻丝对应的圆心角，直到电流表示数为I0，读出此时角度θ；③此时θr0＝R0，即可求得r0的数值。
(6)利用测出的r0，可得该电池的电动势和内阻。
实验十二：测量电源的电动势和内阻
1.实验原理闭合电路欧姆定律。2.实验器材电源、电压表、电流表、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
3.实验步骤(1)电流表用 A的量程，电压表用 V的量程，按电路图连接好电路。
(2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最 的一端。(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)。用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中。(4)断开开关，拆除电路，整理好器材。
4.用实验数据求E、r的处理方法
(2)用作图法处理数据，如图所示。①图线与纵轴交点为 ；②图线与横轴交点为I短＝____；③图线的斜率的绝对值表示r＝_____。
5.误差分析(1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图像时描点不准确。
(2)系统误差：①如图甲所示方法a 电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表分流越多，对应的I真与I测的差越大， 其中U－I图像如图乙所示。结论：E测 E真，r测 r真。
②如图丙所示方法a 电流表的分压作用造成误差，电流越大，电流表分压越多，对应U真与U测的差越大，UA＝I·RA。其中U－I图像如图丁所示。结论：E测 E真，r测 r真。方法b 等效电源法如图丙所示，E测＝E真，r测＝r＋RA>r真。
(3)电路选择：①电源内阻一般较小，选图甲电路误差较小。②当 内阻已知时选图丙电路，此时r＝|k|－RA，没有系统误差。
6.注意事项(1)合理选择电压表、电流表量程。测一节干电池的电动势和内阻时，电压表选3 V量程，电流表选0.6 A量程，滑动变阻器选0～10 Ω。(2)应使用内阻大些(用过一段时间)的干电池；在实验中不要将I调得过大；每次读完I和U的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时E和r明显变化。(3)在作U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上，不在直线上的点应均匀分布在直线的两侧，忽略个别偏离直线较远的点，以减小偶然误差。
(4)干电池内阻较小时，U的变化较慢，此时，坐标轴中数据点将呈现如图甲所示的状况，为此，可使纵坐标不从零开始，如图乙所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减小些，此时图线与横轴交点不表示短路电流。另外，计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用算出电池的内阻r。
例1 (2023·浙江6月选考·16Ⅱ)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中：(1)部分连线如图甲所示，导线a端应连接到_____(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图乙所示，其示数为______ V。
电压表测量的电压应为滑动变阻器接入电路中电阻丝两端的电压，开关应能控制电路，所以导线a端应连接到B处；干电池电动势约为1.5 V，电压表选择0～3 V量程，分度值为0.1 V，题图乙中电压表读数为1.20 V；
(2)测得的7组数据已标在如图丙所示U－I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E＝_____ V和内阻r＝_____ Ω。(计算结果均保留两位小数)
作出U－I图像如图所示根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir可知U－I图像纵轴截距为干电池的电动势，可得E＝1.50 VU－I图像斜率的绝对值等于干电池的内阻
例2 (2023·江苏南京市期中)为测量某电源的电动势E(约为3 V)和内阻r(约为1 Ω)，小南同学设计了如图甲、乙所示实验电路图，所用器材如图丙所示。已知电流表的内阻约为1 Ω，电压表的内阻约为3 kΩ，滑动变阻器最大电阻为10 Ω、额定电流为1 A，定值电阻R0＝1 Ω。请回答下列问题：
(1)按照图甲所示的电路图，将图丙中的实物连线补充完整；
由题意可知，电路中的最大电流约为
因此电流表量程应选0～0.6 A，电压表量程应选0～3 V，实物连线如图所示。
(2)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至最____端；(选填“左”或“右”)
闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移至最左端，保证开始时接入电路的滑动变阻器阻值最大，用以保护电路和仪器。
(3)闭合开关S后，移动滑片P改变滑动变阻器的接入阻值，记录下几组电压表示数U和对应的电流表示数I，将实验记录的数据在坐标系内描点作出U－I图像；
(4)在图丙中改变导线的接线位置，完成了图乙电路图的实物连接，重复步骤(2)、(3)，将实验记录的数据在同一坐标系内描点作出U－I图像，如图丁所示。可知图丁中标记为Ⅱ的图线是采用实验电路_____(选填“甲”或“乙”)测量得到的；
对题图甲，根据闭合电路欧姆定律可得
对题图乙，根据闭合电路欧姆定律可得
可知，当I是零时，对应U乙＝E>U甲，则可知标记为Ⅰ的图线是采用实验电路乙测量得到的。标记为Ⅱ的图线是采用实验电路图甲测量得到的。
(5)用图甲或图乙的电路进行实验，测出的电源内阻r均存在系统误差，从减小系统误差角度考虑，该实验宜选用图_____(选填“甲”或“乙”)实验电路；
当采用甲电路时，内阻相对误差大小为
当采用乙电路时，内阻相对误差大小为
即由于电源内阻与电流表内阻相差不大，但电源内阻远小于电压表内阻，则宜选用题图甲所示实验电路。
(6)利用图丁提供的信息可以修正该实验的系统误差，则修正后被测电源的内阻r＝_________(选用U1、U2、I1、I2、R0表示)。
图线Ⅰ对应的U1和I1满足U1＝E
1.实验原理闭合电路欧姆定律__________，电路图如图所示。2.实验器材电源、 、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
解方程组可求得E和r。
4.误差分析(1)误差来源：电压表有内阻，干路电流表达式不准确，导致电动势测量不准确；(2)结论：E测 E真，r测 r真。(均选填“>”“<”或“＝”)
例3 在测定两节干电池电动势和内阻的实验中，某同学用到的器材有一个电压表、一个电阻箱、一个定值电阻R0、一个开关S、两节干电池、若干导线，其实验实物图如图甲所示。(1)改变电阻箱的阻值R，用图甲中的电压表测出多组电阻箱两端的电压U。实物图甲中已连接好部分电路，请按照实验要求将剩余部分电路连接好。
因电源是两节干电池，选取电压表量程为0～3 V，实物图连接如图所示。
(2)在坐标纸上作出 的关系图线如图乙所示，结合图线计算出两节干电池的电动势E＝__，内阻r＝______。(结果均用a、b和R0表示)
(3)若考虑电压表并非理想电压表，则电动势的测量值与真实值相比_____；内阻的测量值与真实值相比______。(均选填“偏大”“相等”或“偏小”)
若考虑电压表并非理想电压表，
对比①与③，可知E真>E测；对比②与④，可知r真>r测
(4)另一位同学将图甲电压表的导线改接在R0的c、d端，改变电阻箱的阻值R，测出多组电压表的数据U，若用图像法测算电源的电动势和内阻，为了使得到的图线是一条直线，则该同学应描绘____。
1.实验原理闭合电路的欧姆定律 ，电路图如图所示。2.实验器材电源、 、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
(2)图像法：由E＝I(R＋r)可得
4.误差分析(1)误差来源：电流表有内阻，导致电源内阻测量不准确；(2)结论：E测 E真，r测 r真(r测＝r真＋rA)。(均选填“>”“<”或“＝”)
例4 用一张锌片和一张铜片，中间夹一张浸过盐水的纸，并从锌片和铜片各引出一个电极，这样就组成了一个电池。为研究该电池组的特性，某同学进行了以下实验：
(1)将电池组按图甲所示接入电路，图中电流表的量程为10 mA，内阻为100 Ω；
(2)闭合开关，调节电阻箱的阻值，发现当R＝100 Ω时，电流表的示数I如图乙所示，则I＝____ mA；
(4)由图绘出的 图线可知，该电池组的电动势为_______ V，内电阻为______ Ω。(结果均保留3位有效数字)
由电路图可知E＝I(R＋RA＋r)，
解得E＝1.47 V，r＝47.0 Ω。
1.随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。某学习小组为了测量一充电宝电动势和内阻(充电宝的电动势约为5 V，内阻很小，最大放电电流为2 A)进行了以下实验：
(1)为了尽可能准确地测出充电宝的电动势和内阻，使用的实验器材有：数字式多用电表(可视为理想电压表)、滑动变阻器(最大阻值足够大)、电流表、导线、开关等。实验电路如图甲所示，已知定值电阻R0＝3 Ω，请根据电路图在图乙中完成实物连线。
(2)连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录数字电压表和电流表的读数。作出U－I图像，如图丙所示。由图像求得充电宝的电动势E＝_____ V，内阻r＝_____ Ω。(结果均保留两位有效数字)
由闭合电路欧姆定律有E＝U＋I(r＋R0)，得U＝E－I(r＋R0)，结合图像可得充电宝的电动势E＝5.0 V
(3)若实验室中没有数字式多用电表，上述电路只能用普通电压表做实验，这样会使内阻的测量值_______。(选填“偏大”“偏小”或“无偏差”)
由于电压表的分流，电流表的测量值比通过电源的电流偏小，所以电动势偏小，图像的斜率的绝对值偏小，内阻偏小。
2.(2023·湖北卷·12)某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：电压表(量程0～3 V，内阻很大)；电流表(量程0～0.6 A)；电阻箱(阻值0～999.9 Ω)；干电池一节、开关一个和导线若干。(1)根据图(a)，完成图(b)中的实物图连线。
(2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的U－I图像如图(c)所示，则干电池的电动势为_____ V(保留3位有效数字)、内阻为______ Ω (保留2位有效数字)。
由电路结合闭合电路的欧姆定律可得U＝E－Ir由题图(c)可知E＝1.58 V
(3)该小组根据记录数据进一步探究，作出 －R图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距，结合(2)问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为____ Ω(保留2位有效数字)。
根据E＝I(R＋RA＋r)
(4)由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值______(填“偏大”或“偏小”)。
由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与干电池内阻的并联值，即实验中测得的干电池内阻偏小。
3.(2023·江苏南京市模拟)为测量某叠层电池的电动势E和内电阻r，该同学利用下列器材设计了如图甲所示的测量电路：A.待测电池B.定值电阻R0(30.0 Ω)C.理想电压表V1(量程为15 V)D.理想电压表V2(量程为3 V)E.滑动变阻器R(最大阻值为500 Ω)F.开关一个，导线若干
回答下列问题：(1)闭合开关前，应将滑动变阻器R的滑片置于________(选填“最左端”或“最右端”)；
为保护电压表，闭合开关前，应将滑动变阻器有效阻值调至最大，故R的滑片置于最左端。
(2)实验中，调节R滑片的位置，发现当电压表V1读数为6.0 V时，电压表V2读数为1.96 V，此时通过电池的电流为_______mA；(结果保留3位有效数字)
电压表为理想电表，则电流为
(3)多次改变R接入电路的电阻，读出多组V1和V2的示数U1、U2，将(2)中的点描在图乙中，连同已描出的点作出U1－U2的图像；
描出U1为6.0 V，U2为1.96 V的点如图，拟合已描出的点，让尽可能多的点分布在线上，或均匀分布在线的两侧，作出U1－U2的图像如图所示
(4)由U1－U2图像可知该叠层电池的电动势E＝______ V，内电阻r＝_____ Ω；(结果均保留3位有效数字)
可知U1－U2图像纵轴截距等于该电池的电动势，则有E＝14.0 V
(5)若仅考虑电压表V2内阻的影响，测得的电动势E测____E真，测得的电动势r测____r真。(均选填“<”“>”或“＝”)
若仅考虑电压表V2内阻的影响，则
由此可知，电动势测量无误差，内阻测量值大于实际值，则E测＝E真，r测>r真。
4.为了测量由两节干电池组成的电源的电动势和内阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，保护电阻R0＝4 Ω。(1)按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路图。
按照题图甲所示的电路图，实物连接电路如图所示。
(2)开关S断开，调整电阻箱的阻值，再闭合开关S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值。多次重复上述操作，可得到多组电压
关系图线为一直线，如图丙所示。由图线可求得电池组的电动势E＝____ V，内阻r＝______ Ω。(结果均保留2位有效数字)
解得E≈2.7 V，r≈0.59 Ω
(3)本实验中，若考虑电表对电路的影响，则该电池电动势的测量值相比真实值______，内阻的测量值相比真实值______。(均选填“偏大”或”偏小”)
实验误差来源是电压表分流，考虑电压表分流作用，
从以上看出E测＜E真，r测＜r真即电源电动势与内阻的测量值都小于真实值。
5.(2021·湖南卷·12)某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻(阻值为R0)、一个电流表(内阻为RA)、一根均匀电阻丝(电阻丝总阻值大于R0，并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：
(1)将器材如图(a)所示连接；(2)开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的____端(填“a”或“b”)；
开关闭合前，为了保护电路中的元件，应将电阻丝的最大阻值接入电路，根据电阻定律 可知电阻丝接入越长，接入电阻越大，金属夹应夹在电阻丝的b端。
(3)改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示数I，得到多组数据；
(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图(b)所示，图线斜率为k，与纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为r0，该电池电动势和内阻可表示为E＝___，r＝____________；(用R0、RA、k、d、r0表示)
设圆心角为θ时，则电阻丝接入电路中的电阻为θr0，根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir可知E＝I(RA＋R0＋θr0)＋Ir
(5)为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值r0。利用现有器材设计实验，在图(c)方框中画出实验电路图(电阻丝用滑动变阻器符号表示)；
实验器材中有定值电阻R0和单刀双掷开关，考虑使用等效法测量电阻丝电阻，如图，原理的简单说明：①将开关置于R0位置，读出电流表示数I0；②将开关置于电阻丝处，调节接入电路的电阻丝对应的圆心角，直到电流表示数为I0，读出此时角度θ；③此时θr0＝R0，即可求得r0的数值。
(6)利用测出的r0，可得该电池的电动势和内阻。
相关课件
第十章 第五课时 实验十二：测量电源的电动势和内阻2025版高考物理一轮复习课件+测试（教师版）+测试（学生版）： 这是一份第十章 第五课时 实验十二：测量电源的电动势和内阻2025版高考物理一轮复习课件+测试（教师版）+测试（学生版），文件包含第十章第5课时实验十二测量电源的电动势和内阻pptx、第十章第5课时实验十二测量电源的电动势和内阻docx、第十章第5课时实验十二测量电源的电动势和内阻学生用docx等3份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
2025年高考物理大一轮复习 第二章 第5课时 实验二：探究弹簧弹力与形变量的关系 课件及学案： 这是一份2025年高考物理大一轮复习 第二章 第5课时 实验二：探究弹簧弹力与形变量的关系 课件及学案，文件包含第二章第5课时实验二探究弹簧弹力与形变量的关系实验三探究两个互成角度的力的合成规律pptx、第二章第5课时实验二探究弹簧弹力与形变量的关系实验三探究两个互成角度的力的合成规律docx、第二章第5课时实验二探究弹簧弹力与形变量的关系实验三探究两个互成角度的力的合成规律学生版docx等3份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
2024高考物理大一轮复习课件 第十章 专题强化十六 电学实验综合： 这是一份2024高考物理大一轮复习课件 第十章 专题强化十六 电学实验综合，共60页。PPT课件主要包含了专题强化十六，电学实验综合，测电阻的其他几种方法，答案如图所示，答案实物连线如图，略小于，答案见解析图，不再滑动，实物连线如图所示，使微安表接近满量程等内容，欢迎下载使用。
