2025年高考物理二轮复习第九章　电路及其应用 实验十三　测量电源的电动势和内阻课件+讲义（教师+学生）+跟踪练习

这是一份2025年高考物理二轮复习第九章　电路及其应用 实验十三　测量电源的电动势和内阻课件+讲义（教师+学生）+跟踪练习，文件包含第九章电路及其应用实验十三测量电源的电动势和内阻pptx、第九章电路及其应用实验十三测量电源的电动势和内阻-学生跟踪练习docx、第九章电路及其应用实验十三测量电源的电动势和内阻-教师讲义docx、第九章电路及其应用实验十三测量电源的电动势和内阻-学生复习讲义docx等4份课件配套教学资源，其中PPT共54页， 欢迎下载使用。

例1 (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1(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1(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)。
解析　由闭合电路的欧姆定律可得U＝E－Ir由题图(c)可知E＝1.58 V
答案　1.58　0.63　
解得RA＝2.5 Ω。答案　2.5　
(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”)。解析　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电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。答案　偏小
(2024·四川成都模拟)某兴趣小组尝试测量某电源的电动势和内阻，并探究滑动变阻器消耗的功率P。
(1)已知电源内阻比较小，移动滑动变阻器滑片时，为了使电压表示数变化比较明显，该小组同学在思考后将R0＝8 Ω的定值电阻串入图2甲电路中的____________(选填“A”或“B”)，可以解决该问题。(2)根据(1)问中选择的电路，多次调节滑动变阻器R阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和I，将测得的数据描绘出如图乙所示的U－I图像，电源的内阻r0＝______Ω(结果保留2位有效数字)，滑动变阻器R消耗的最大功率为________W。
(3)该小组同学根据(1)问中选择的电路，分析了实验中由电表内阻引起的实验误差。下图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的U－I图像，虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的U－I图像，则可能正确的是________。
答案　(1)A　(2)2.0　0.225　(3)B解析　(1)根据闭合电路欧姆定律可得U＝E－Ir，由于r太小，U值变化较小，所以串联电阻应置于干路。故选A。(2)根据A图由闭合电路欧姆定律有U＝E－I(r0＋R0)结合图乙可知，纵截距表示电动势，即E＝3.0 V
所以r0＝2.0 Ω加电阻R0后，等效内阻为r＝r0＋R0
所以当滑动变阻器的阻值等于r时，滑动变阻器消耗的功率最大，所以
(3)由电路图可知，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，因此虚线在实线的上方，当电压表示数为零时，电流测量值与真实值相等，因此虚线与实线在I轴相交。故选B。
1.安阻法测电源电动势和内阻(1)实验原理闭合电路的欧姆定律E＝IR＋Ir，电路图如图3所示。(2)实验器材电池、电流表、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
(4)误差分析①误差来源：电流表有电阻，导致内阻测量不准确；②结论：E测＝E真，r测>r真(r测＝r真＋rA)。
例2 某课外研究小组用如图5甲所示的电路测定电源的电动势与内阻。电流表的量程符合实验要求，其内阻很小(可忽略)。
(1)定值电阻R1的作用是________。解析　R1连在干路中，起到保护电路的作用。答案　保护电路　
解得E＝3.0 V，r＝2.3 Ω。答案　3.0　2.3
解方程组可求得E和r。
例3 某兴趣小组测量一电源的电动势(约3 V)和内阻，该小组在实验室找到的器材有：电压表(量程0～1 V，内阻1 kΩ)、电阻箱(量程0～999.9 Ω)、定值电阻R1＝1 kΩ和R2＝2 kΩ、开关和若干导线。具体操作为：设计如图8甲所示的电路图，连接电路，闭合开关，调节电阻箱，记录多组电阻箱的阻值R和电压表的读数U。完成下列问题。
(1)电路图中与电压表串联的电阻应是________(填“R1”或“R2”)。
(2)根据实验电路图，用笔画线代替导线，完善图乙的实物电路图。
解析　电路图如图所示。
(3)实验得到的数据如下表所示：
(4)根据图丙，电源的电动势E＝________V，电源的内阻r＝________Ω(结果均保留2位小数)。
解析　根据闭合电路的欧姆定律
电源的内阻为r＝3.49 Ω。答案　2.73　3.49　
(5)某同学发现图丙右上方的点较为稀疏，打算在横坐标为0.3～0.4之间再加测一组数据，应将电阻箱阻值调为________Ω再次测量(填“1.0”“3.0”“5.0”或“7.0”)。
可得电阻满足2.5 Ω≤R≤3.3 Ω应将电阻箱阻值调为3.0 Ω再次测量。答案　3.0
1.(2023·6月浙江选考，16)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中(1)部分连线如图1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。
(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)。
答案　(1)B　1.20　(2)1.50　1.04解析　(1)根据利用电压表和电流表测量干电池电动势和内阻的实验原理，可知导线a应该连接到B接线柱上，测外电路的总电压；根据电压表读数规则可知，电压表示数为1.20 V。
2.某同学准备测量两节干电池的电动势和内阻，他选用了如图2甲所示的实验电路进行测量，
(1)由于电表存在内阻，对于图甲方案会导致电源内阻测量值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)为了消除电表内阻带来的影响，该同学设计了改进实验如图乙所示，其中定值电阻R0阻值已知，进行以下实验步骤：①闭合S1，将S2掷向1，调节滑动变阻器R，使电流表和电压表有较大偏转，记下示数I0、U0，则电流表的内阻RA＝________；②将S2掷向2，调节变阻器的阻值，记录多组电流表示数I和电压表对应的示数U，然后利用数据作出图丙的U－I图像，图中a、b已知，则测量得到的电动势E＝________，内阻r＝________(用测得的量和已知量表示)。
解析　(1)图甲方案测出的内阻等于电源内阻与电流表内阻之和，故电流表分压导致电源内阻测量值偏大。
3.(2023·山东烟台高三期中)某实验小组发现一款智能手机内部使用的电池是一块扁平电池，如图3甲所示，外壳上标有电动势4.50 V，为了测定该电池的实际电动势和内阻，小组成员利用身边的仪器，设计方案对其进行测量。
A.待测手机电池B.电压表(量程0～3.00 V，内阻约4 000 Ω)C.电流表(量程0～500 mA，内阻为0.2 Ω)D.电阻箱(阻值范围0～999.9 Ω)E.电阻箱(阻值范围0～9 999 Ω)F.滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω，额定电流0.2 A)G.滑动变阻器(阻值范围0～50 Ω，额定电流0.2 A)H.开关，导线若干
(1)实验室所提供的电压表的量程不够用，需要对电压表进行改装。①为将电压表的量程扩大为0～4.50 V，小组成员采用了以下的操作：按图乙连接好实验器材，检查电路无误后，将开关S2接b，将R1的滑片移至________(选填“最上端”或“最下端”)，将电阻箱R2调为零，闭合开关S1，保持开关S3断开，适当移动R1的滑片，使电压表示数为3.00 V；保持R1接入电路中的阻值不变，改变电阻箱R2的阻值，当电压表示数为________V时，改装后的电压表量程为4.5 V，完成了扩大量程，而后断开S1；
②小组成员按照图乙所示的实验电路图完成了该实验。图中滑动变阻器R1应选________，电阻箱R2应选________(均填写器材前面字母标号)。(2)用改装好的电表测量该电池的电动势和内阻，步骤如下：保持电阻箱R2的阻值不变，开关S2接a，闭合S1、S3，从下到上移动R1的滑片，读出电压表(量程0～3.00 V，内阻约4 000 Ω)的读数U和电流表(量程0～500 mA，内阻为0.2 Ω)的读数I，并作出U－I图像如图丙所示，可得该电池的电动势为________V，内阻为________Ω(结果均保留3位有效数字)。
答案　(1)①最上端　2.00　②G　E　(2)4.20　1.90解析　(1)①电压表支路与R1上端电阻并联，接通电路前要保证其分压为零，故滑动变阻器滑片应移至最上端；电压表示数为3 V且保持R1接入电路的阻值不变时，电压表和R2电压之和可认为始终等于3.0 V。当电压表的示数为2.00 V时，说明电阻R2两端电压为1.00 V，由串联电路分压原理可知，此时R2的电阻为电压表内阻的一半，电压表的量程被扩大为1.5倍，即为0～4.5 V。②滑动变阻器阻值过大，不方便调节，滑动变阻器G取最大值接入电路，也会超过额定电流，故选择滑动变阻器G；由实验步骤可知电压表要扩大量程为0～4.5 V，则串联的电阻箱R2的阻值应能调节为电压表内阻的一半，即电阻箱能调节到2 000 Ω，故选电阻箱E。
4.某实验小组要测量电源的电动势和内电阻，实验室提供的实验器材如下：A.被测干电池一节，电动势约1.5 V，内电阻不小于2.5 ΩB.定值电阻R0(阻值为20 Ω)C.电压表V(量程1 V，内电阻RV为980 Ω)D.电阻箱R(0～9 999.9 Ω)E.开关S、导线若干实验电路如图4所示：(1)实验过程中，电阻箱电阻R的最小值为________Ω。
5.某实验小组用以下方案测量电源电动势E和内阻r。(1)先截取了一段长为60 cm的电阻丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在金属丝上移动，如图6所示。将金属夹移至金属丝最右端，先用伏安法测定该电阻丝的电阻，部分电路如图7所示。小组同学采用试触的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点。他发现电压表示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化。据此判断另一端应该接在____________(填写“B”或“C”)点。按照正确方法测量后，测得该金属丝总电阻为12 Ω。
(2)取下金属丝，按如下步骤进行操作：①正确连接电路(如图8)，其中保护电阻R0＝3 Ω，开启电源，合上开关；
答案　(1)B　(2)③4.2(4.1～4.3)　5.3(5.2～5.6)　(3)大于解析　(1)用伏安法的外接法和内接法分别测待测电阻的电压和电流，电压表示数有明显变化，而电流表示数没有明显变化，说明电流表的分压比较明显，故用外接法可以减小系统误差，即电压表的另一端应接B点。