2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第42讲重点实验：测量电源的电动势和内阻(专项训练)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义+练习(黑吉辽蒙专用)第42讲重点实验：测量电源的电动势和内阻(专项训练)(学生版+解析)，共35页。试卷主要包含了；开关S；导线若干，，实验室现有如下器材各一个等内容，欢迎下载使用。
目录
TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc17943" 01 课标达标练
题型01 测量电源的电动势和内阻
\l "_Tc20184" 02 核心突破练
\l "_Tc5699" 03 真题溯源练
01 测量电源的电动势和内阻
1．（2025·黑龙江·模拟预测）某探究小组要测量电池的电动势和某电阻的阻值。可利用的器材有：电流表、电阻丝（单位长度电阻值为）、待测电阻、金属夹、刻度尺、开关、导线若干。他们设计了如图甲所示的实验电路原理图。
(1)实验步骤如下：
①将电阻丝拉直固定，按照图甲连接电路，金属夹置于电阻丝的 （填“A”或“B”）端；
②闭合开关，快速滑动金属夹至适当位置并记录电流表示数，断开开关，记录金属夹与端的距离；
③多次重复步骤②，根据记录的若干组、的值，作出图丙中图线；
④按照图乙将电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组、的值，作出图丙中图线II。
(2)图线I、II的斜率为，则待测电池的电动势 。
(3)由图线求得、的纵轴截距分别为、，则待测电阻的阻值 （用已知条件表示）。
(4)该实验方案测电阻的系统误差是 （填“偏小”“零误差”或“偏大”）。
【答案】(1)A
(2)
(3)
(4)零误差
【详解】（1）为了保护电路，闭合开关前，金属夹置于电阻丝的最大阻值处，由图可知，应该置于端。
（2）对于电路图1，根据闭合电路欧姆定律有
整理得
对于电路图2，同理可得
可知的斜率
解得
（3）由题意可知，
解得
（4）由（3）可知，的测量结果不受电源内阻和电流表内阻是否已知的影响，系统误差为零误差。
2．（2025·辽宁朝阳·模拟预测）用伏安法测电源电动势和内电阻，提供器材：
电流表A，内阻未知、电源电动势E、内阻r、滑动变阻器R，灵敏电流计G，内阻为Rg，定值电阻R0。
(1)实验电路图如图所示；表头G与R0串联，在电路中扮演 （填“电压表”“电流表”）角色
(2)若将测得的电流IA和IG绘制图像如图所示，为一条倾斜直线，且截距为b，图线斜率为k，那么电源电动势E= ，内阻r= 。
【答案】(1)电压表
(2)
【详解】（1）实验电路图如图所示；表头G与R0并联，在电路中扮演电压表角色，测量路端电压。
（2）根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
结合图像可得，
解得，
3．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）某兴趣小组同学用甲图所示电路测量一节干电池的电动势和内阻，定值电阻R0=1.5Ω。
(1)小组同学根据实验数据作出图像，如图所示，则电源电动势E= V，电源内阻r= Ω。（结果保留到小数点后两位）
(2)该组同学测得的电源电动势 （填“大于”“小于”或“等于”）电动势的真实值，测得的电源内阻 （填“大于”“小于”或“等于”）的真实值。
【答案】(1) 1.40 0.50
(2) 小于 小于
【详解】（1）[1][2]由图甲，根据闭合电路的欧姆定律得
由图乙可知，，
解得。
（2）[1][2]将电源与电压表整体看作等效电源，电源电动势与内阻的测量值等于等效电源的电动势与内阻，电压表与电源并联的等效电源电动势和内阻均小于电源的电动势与内阻，即电动势与内阻的测量值都小于真实值。
4．（2025·辽宁·模拟预测）某同学研究小灯泡的伏安特性，使用的器材有：小灯泡L（额定电压2.5V，额定电流0.32A）；电压表（量程3V，内阻3kΩ）；电流表（量程0.5A，内阻0.5Ω）；滑动变阻器R（阻值0~9.0Ω）；电源E（电动势5V，内阻不计）；开关S；导线若干。
(1)设计的实验电路原理图如图甲所示，请你在图乙中用笔画线代替导线完成电路连接 。
(2)合上开关前，滑动变阻器滑片的位置应置于原理图中的 （选填“A”或“B”）点。
(3)当滑片移动到某点时，电压表的示数如图丙所示，此时小灯泡两端的电压为 V。
(4)通过实验测得该小灯泡的伏安特性曲线如图丁所示。若把灯泡和电动势为3V、内阻为10Ω的电源组成闭合电路，则小灯泡的实际功率约为 W（结果保留两位有效数字）。
【答案】(1)
(2)B
(3)2.40
(4)0.21/0.22/0.23
【详解】（1）在图乙中用笔画线代替导线完成电路连接
（2）合上开关前，滑片应放在B点，测量电路两端电压为零，然后从零开始由小到大改变电压，确保电路安全。
（3）电表最小刻度为0.1，读到0.1下一位，示数为2.40V。
（4）作出电源的伏安特性曲线
小灯泡和电源的伏安特性曲线的交点对应的电压
电流
所以此时灯泡的实际功率
5．（2025·辽宁·二模）寒假期间，某课外活动小组用苹果自制了一水果电池组。现在要测量该电池组的电动势和内阻（电动势约为2V，内阻在1kΩ~2kΩ之间），实验室现有如下器材各一个
多用电表：欧姆挡（×1，×10，×100，×1k）
直流电流挡（0~0.5mA，0~1mA，0~10mA，0~100mA）
直流电压挡（0~0.5V，0~2.5V，0~10V，0~50V，0~250V，0~500V）
电压表：（0~3V，0~15V）
电流表：（0~0.6A，0~3A）
滑动变阻器：R1（0~10Ω），R2 （0~2000Ω）
开关及导线若干。
(1)该小组同学先用多用电表直流电压“0~2.5 V”挡，粗测了电池组的电动势，指针稳定时如图甲所示，其示数为 V（结果保留两位有效数字）；
(2)为了更精确地测量该电池组的电动势和内阻，采用伏安法测量，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)请设计实验电路，并用线段代替导线将图乙中相关器材连成实物电路图。
【答案】(1)1.8
(2) 电压表0~3V 多用电表直流电流0~1mA挡 R2
(3)
【详解】（1）多用电表直流电压“0~2.5V”挡，由图甲所示可知，其分度值为0.05V，则读数为1.80V；
（2）[1]用伏安法测量电源的电动势及内阻，因为水果电池组电动势约为2V，应选用0~3V的电压表测量电压;
[2]因为水果电池组的电动势和内阻（电动势约为2V，内阻在1kΩ~2kΩ之间），根据闭合电路欧姆定律可得，电路中的最大电流为1.8mA~0.9mA，故选择多用电表直流电流0~1mA挡最合适；
[3]滑动变阻器应采用限流接法，又因为电池内阻在1kΩ~2 kΩ之间，所以滑动变阻器选择R2；
（3）因为伏安法测电源电动势和内阻时，由于电源内阻很大，相对于电源应使电流表采用内接法，把两者分开减小误差，则实物连线如图所示。
6．（2025·辽宁·三模）现有一块磷酸铁锂电池，某小组设计了如图甲所示的电路来测量该电池的电动势和内阻，使用的器材如下：
A．待测电池（电动势约为3.2V）；
B．电压表V（量程为3V）；
C．电阻箱（0~999.9）；
D．定值电阻（阻值为2）；
E．开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图乙中的器材按照设计的电路图连接。
(2)将电阻箱调至最大，检查无误后闭合开关，多次调节电阻箱，记下电阻箱阻值和对应的电压表示数，作出的图线如图丙所示，该电池的电动势 V，内阻 。（结果均保留两位小数）
(3)考虑到电压表内阻对实验的影响，电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真实值。（均填“大于”“小于”或“等于”）
【答案】(1)
(2) 3.13 0.08
(3) 小于 小于
【详解】（1）图乙中的器材按照设计的电路图连接如图所示
（2）[1][2]根据电路图连接方式及串、并联电路的规律，可得电源电动势
整理得
可得，
解得，
（3）[1][2]若考虑电压表的内阻对实验的影响，则有
整理得
通过对比可得，
即
所以，
7．（2025·辽宁本溪·二模）现在是智能家居的时代，回家路上就可以关上窗帘、打开空调，扫脸就可以开锁进门……。但各种家电都需要电源，某物理小组准备测量某小家电的电源电动势和内阻的准确值，已知电动势在8~10V之间，内阻在1~3Ω之间，实验室提供了如下器材：
A．电流表A（量程0~3A，内阻）
B．电压表V（量程0~5V，内阻）
C．滑动变阻器R（0~20Ω）
D．定值电阻
E．定值电阻
F．定值电阻
待测电源，开关S、导线若干
(1)要把电压表改装成量程为0~10V的电压表，需要串联的定值电阻应该选用的是 （填正确答案前的字母）；
(2)要把电流表与定值电阻并联，改装成新的电流表，则新的电流表允许通过的最大电流为 A；
(3)设计出的电路图如图甲所示，其中与电压表串联的定值电阻用表示。根据电路图，用笔画线代导线，将图乙所示实物图连接成完整电路；
(4)调节滑动变阻器，得到多组电压表示数U和电流表示数I的对应数据，由实验数据作出图像如图丙所示，根据对电路结构的理解，可以得到该电源的电动势 V．内阻r= Ω。（结果均保留3位有效数字）
【答案】(1)
(2)9
(3)
(4) 9.60 1.23
【详解】（1）电压表量程为，内阻，要把它改装成量程为的电压表，串联的电阻设为，则，解得。
（2）电流表与定值电阻并联，此时有，当原电流表满偏时，可得，所以新的电流表的最大电流为9A。
（3）电路连线如图所示。
（4）[1][2] 结合电路图，有，且，则有，结合图像可得，，解得，。
8．（2025·辽宁·一模）学校实验小组同学通过网络了解到某国产新能源汽车电池采用的是刀片电池技术，他们找到一块拆解出来的电芯，测量其电动势E和内阻r。
(1)实验前，要想预测一下电池的内阻，用调好的多用电表欧姆挡来进行测量，这么做是否合适？请说明理由 。
(2)该实验小组设计了如图甲所示的电路图，并完成了如下的操作：
组装好实验器材后，将电阻箱的阻值调到最大，开关闭合，减小电阻箱的阻值，读出电压表的示数U及相应的电阻箱示数R，反复调节，记录多组实验数据；
根据测量数据，作图线，如图乙所示，测得图线斜率为k，截距为b。若电压表视为理想电表。则该电源电动势 ；内阻 。（用、k、b表示）。
(3)若考虑电压表内阻的影响，上述实验得到的电动势和其真实值相比 （选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。
【答案】(1)不合适，因为电池为电源，欧姆表不能直接测量其内阻
(2)
(3)偏小
【详解】（1）要想预测一下电池的内阻，用调好的多用电表欧姆挡来进行测量，这么做不合适，因为电池为电源，欧姆表不能直接测量其内阻。
（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
根据图乙中的图像可得，
解得，
（3）若考虑电压表内阻的影响，设电压表的内阻为，根据闭合电路欧姆定律可得
整理可得
可得图像的斜率为
可得
则考虑电压表内阻的影响，上述实验得到的电动势和其真实值相比偏小。
9．（2025·辽宁·一模）钙钛矿太阳能电池有成本低、光能转化效率高等优点。某同学利用如图甲所示电路探究某钙钛矿电池的路端电压U与电流I的关系。所用器材有：光强可调的光源、钙钛矿电池、电压表、电流表、滑动变阻器R、开关S以及导线若干。已知当光照强度不变时钙钛矿太阳能电池的电动势视为不变，电流表和电压表均可视为理想电表。
(1)按如图甲所示电路连接器材，将滑动变阻器R的滑片调至最左端。闭合开关S，用一定强度的光照射电池，保持光照强度不变，调节滑动变阻器R，记录滑片在不同位置时电压表和电流表的读数U、I，并描绘出图线如图乙中曲线b所示，则此强度光照下钙钛矿电池的电动势 V（结果保留2位有效数字）。
(2)改变光强，重复上述实验步骤得到曲线a，对曲线a进行分析，当电流超过1.00mA时，内阻随电流的增大而 （填“增大”或“减小”），当电流为0.50 mA，电池内阻约为 Ω（结果保留3位有效数字）。
【答案】(1)0.71/0.72/0.73
(2) 增大 180（160~180）
【详解】（1）由题图可知时，路端电压等于电池的电动势为
（2）[1]根据闭合电路的欧姆定律
对于图线中的和图像上的两点，内阻为
故内阻为该点与连线斜率倒数的绝对值，当电流超过1.00mA时，该连线斜率倒数的绝对值随电流的增大而增大，故内阻随电流的增大而增大；
[2]当电流为0.50mA时，由图线a知路端电压
根据闭合电路的欧姆定律
可得此时内阻约为。
10．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）充电宝是便携式充电器，它的里面有一个锂电池，电压达到5V左右可以正常给手机充电。测试组准备探究某充电宝在不同电量下的电动势是否有明显变化。该充电宝的参数如下：
(1)下列说法正确的是（ ）
A．“电池容量”的单位mA·h是能量单位
B．该充电宝最多能储存的电能为3.6×105J
C．理论上给该充电宝充满电能所用最短时间约为5h
(2)测试组使用多用电表测量该充电宝在不同电量时的电动势，数据如下表：
根据实验数据你认为该充电宝的电动势随电量的减小而 （选填“增大”、“几乎不变”、“减小”）。
(3)测试组又利用图（a）所示电路测量充电宝电动势和内阻。将充电宝等效看成一组干电池（忽略二者差异）。
闭合开关S0，当单刀双掷开关S拨向1端，改变滑动变阻器的阻值得到如图（b）中的a图线；当单刀双掷开关S拨向2端，改变滑动变阻器的阻值得到如图（b）中的b图线。根据图线数据可得电源电动势真实值E= ，内阻真实值r= （用U1、U2、I1、I2、R0表示）。
【答案】(1)B
(2)几乎不变
(3) U1
【详解】（1）A．根据
可知，“电池容量”的单位mA·h是电荷量的单位，故A错误；
B．该充电宝最多能储存的电能为
故B正确；
C．理论上给该充电宝充满电能所用最短时间约为
故C错误。
故选B。
（2）由表中数据可知，充电宝电量百分比发生变化时，并没有使电动势发生明显的变化，同时内阻变化也不是特别明显，因此可以认为该充电宝的电动势随电量的减小而几乎不变。
（3）[1][2]闭合开关S0，当单刀双掷开关S拨向1端，电流表采用相对电源的内接法，此时由于电流表分压，使得电压表测量值偏小，所以电动势测量值等于真实值，而内阻的测量值大于真实值；当单刀双掷开关S拨向2端，电流表采用相对电源的外接法，此时由于电压表分流，使得电流表测量值偏小，所以电动势测量值小于真实值，而内阻的测量值小于真实值，根据闭合电路欧姆定律可得，
所以
11．（2024·辽宁大连·三模）为了测定电流表的内阻和电源的电动势、内阻，实验室提供了如下器材：两个电阻箱、待测电流表A（内阻未知）、标准电流表、开关若干、待测电源、导线若干。
(1)现实验小组成员先测量电流表内阻，实验电路如图甲所示，有关实验操作如下：
①将电阻箱的电阻适当调大，单刀双掷开关S接2。打开，闭合开关。
②调节电阻箱使电流表A满偏：记下电流表的示数。
③保持其他开关不变，再闭合开关。调节电阻箱 （选填“”“”或“”和“”），使电流表的示数为。且电流表A的读数为满刻度的三分之一，读出此时，由此可得电流表的内阻的测量值为 Ω。
(2)测定电流表内阻后，将单刀双掷开关S接1，保持电阻箱的电阻不变。且始终闭合。调节电阻箱，并记录电阻箱的阻值和电流表的示数I。作出图像如图乙所示，则电源的电动势为 V，内阻为 Ω（结果均保留两位有效数字）。
【答案】(1) 和 4.0
(2) 6.0 2.7
【详解】（1）[1]闭合开关后，使电流表的示数为，且电流表A的读数为满刻度的三分之一，则电流表两端电压变小，内电压不变，所以两端电压变大，其电阻也要变大，故应调节和。
[2]电流表A与电阻箱并联，电压相同，A的电流为，总电流为，所以电阻箱的电流为，所以
（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律
整理
结合乙图像斜率和纵轴交点可知
解得
12．（2025·吉林白城·模拟预测）某同学在“练习使用多用电表”实验中，进行了以下测量：
(1)某次测量电压时，选择“直流电压50V”挡，指针偏转如图甲所示，则测量结果为 V。
(2)使用欧姆挡“”挡测量电阻时，由于电表长时间未使用，内部电源的电动势和内阻发生了变化，导致无法欧姆调零，该同学设置了如图乙所示电路测量电表内部电源的电动势，虚线框内为多用电表内部电路，a和b为多用电表的两个表笔。
①表笔a为 （填“红”或“黑”）表笔；
②调节电阻箱，获得多组电流表读数Ⅰ和电阻箱读数R，使用图像法处理数据，若要使绘制图像为直线，应以“R”为纵坐标，以 （填“I”或“”）为横坐标，测得图像斜率为k，则现电表内部电源的电动势为 。不考虑偶然误差，则该电动势的测量值 （填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】(1)22.8/22.5/22.6/22.7/22.9
(2) 黑 等于
【详解】（1）该量程精度为1V，精度尾数为1，故保留至0.1位，因此读数为22.8V；
（2）[1] 红进黑出，故为黑表笔；
[2][3][4]根据闭合电路欧姆定律
可知
故应绘制图像，且有，无系统误差，电动势的测量值等于其真实值。
13．（2025·黑龙江吉林·模拟预测）如图甲所示为一节的叠层电池，某同学想利用伏阻法测量其电动势和内阻。
(1)实验室所提供的电压表量程为，内阻为，由于其量程太小，需要将它与一个阻值为 的定值电阻串联，改装成量程为的电压表。
(2)该同学设计电路如图乙所示，调节电阻箱的阻值，记录电阻箱读数及改装后电压表的示数，获得多组数据，画出，测得其斜率为，截距为。若不考虑电表对电路的影响，则根据图线可得该电池的电动势 、内阻 。
(3)若考虑电表对电路的影响，则该电池的电动势测量值 真实值，内阻的测量值 真实值。（均填“>”“