高考物理一轮复习核心考点精讲精练考点40 测定电源的电动势和内阻（2份，原卷版+解析版）

这是一份高考物理一轮复习核心考点精讲精练考点40 测定电源的电动势和内阻（2份，原卷版+解析版），共6页。试卷主要包含了 高考真题考点分布， 命题规律及备考策略，断开开关,拆除电路,整理好器材， 6A，内阻约为0，9Ω);等内容，欢迎下载使用。
1. 高考真题考点分布
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】各地高考对测定电源的电动势和内阻这个实验的考查近几年频度较高，考查多在原型实验的所用原理的基础之上，通过创新实验的方式予以考查。
【备考策略】
1.理解和掌握测定电源的电动势和内阻实验原理，并会做出必要的误差分析。
2.能够在原型实验基础上，通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。
【命题预测】重点关注利用创新实验测定电源的电动势和内阻。
（一）实验目的
1.测量电源的电动势和内阻。
2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。
（二）实验思路
如图甲或图乙所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组U、I值,利用闭合电路的欧姆定律求E、r值。
（三）实验器材
电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔和刻度尺。
（四）进行实验
1.按实验电路图连接电路。
2.把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端。
3.闭合开关,调节变阻器,记录几组I、U值,填入表格中。
4.断开开关,拆除电路,整理好器材。
（五）数据处理
方法一:列方程组求解电动势和内阻的大小
(1)U1=E-I1rU4=E-I4r;(2)U2=E-I2rU5=E-I5r;(3)U3=E-I3rU6=E-I6r
根据以上三组方程分别求出E、r,再取其平均值作为电源的电动势E和内阻r。
方法二:用作图法处理数据,如图所示。
(1)图线与纵轴交点为E;
(2)图线的斜率的绝对值表示r=ΔUΔI。
（六）误差分析
1.由于读数不准和电表线性不良引起误差。
2.用图像法求E和r时,由于作图不准确造成误差。
3.实验时通电时间过长或电流过大,都会引起E、r变化。
4.若采用图甲电路,由于电压表的分流作用造成误差,电压值越大,电压表的分流越多,对应的I真与I测的差值越大。其U-I图像如图丙所示。结论:E测”、“=”或“＜”）；
(3)两同学分别根据电阻箱和电压表的读数R和U，通过建立合适的坐标系，通过图像处理数据得出了电动势和内阻的值。某同学根据图a实验测得的电压表的示数U和电阻箱的读数R，作出了如图所示图线，则所测得的电动势E1= ，内阻r1= 。（结果均保留2位有效数字）。由于电压表的内阻不是无穷大，该同学所测得的电动势 （选填“>”、“=”或“＜”）真实值。
3．为测量干电池的电动势（约为）和内阻（约为），某同学将两节相同的干电池串联后设计了如图甲、乙所示的实验电路图。已知电流表的内阻约为，电压表的内阻约为，滑动变阻器最大电阻为。
（1）按照图甲所示的电路图，将图丙中的实物连线补充完整 。
（2）闭合开关S前，图丙中的滑动变阻器的滑片应移至最 （填“左”或“右”）端。
（3）闭合开关S后，移动滑片改变滑动变阻器接入的阻值，记录下多组电压表示数和对应的电流表示数，将实验记录的数据在坐标系内描点并作出图像。
（4）在图丙中通过改变导线的接线位置，完成了如图乙所示电路图的实物连接，重复步骤（2）（3）。将实验记录的数据在同一坐标系内描点并作出对应的图像，如图丁所示，图丁中、、、均已知。
（5）利用图丁中提供的信息可知，每节干电池的电动势的准确值为 ，每节干电池的内阻的准确值为 。
4．为了测定某电池的电动势（约为10V）和内阻（小于5Ω），一个量程为5V的电压表与电阻箱串联，将其量程扩大为15V，然后用伏安法测电池的电动势和内阻，电压表的内阻远大于滑动变阻器的最大电阻，该实验的操作过程如下：
(1)扩大电压表的量程，实验电路如图甲所示。
①把滑动变阻器的滑片移至 （填“a”或“b”）端，把电阻箱的阻值调到零，闭合开关。
②移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为4.8V，保持滑动变阻器滑片的位置不变，把电阻箱的阻值调到适当值，使电压表的示数为 V，若此时电阻箱的示数为R0，则改装后电压表的内阻为 （结果用R0表示）。
(2)用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变）测电池电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，记录多组电压表的示数U和电流表的示数I，并作出U一I图线如图丙所示，可知电池的电动势为 V，内阻为 Ω。
5．比亚迪“秦”电池采用的是比亚迪刀片电池技术。现将其中一块电芯拆解出来，测量其电动势E和内阻r。实验小组设计了如图甲、乙所示的实验电路图，所用器材如图丙所示。已知电流表的内阻约为，电压表的内阻约为，滑动变阻器最大电阻、额定电流，定值电阻。
（1）按照图甲所示的电路图，将图丙中的实物连线补充完整 ；
（2）闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片P移至最左端；
（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图像；
（4）在图丙中改变导线接线位置，完成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图像，如图丁所示为两条倾斜直线，图丁中标记为Ⅰ的图线应是采用实验电路 （填“甲”或“乙”）测量得到的；
（5）利用图丁图像提供的信息可知，该电源电动势E的准确值为 ，该电源内阻r的准确值为 （、、、、均已知）
6．某实验小组的同学利用实验室提供的实验器材，进行测量电池组电动势和内阻实验。可用器材如下：
A．电池组（电动势约为3V，内阻约为1Ω）
B．表头A（量程0~200μA，内阻）
C．电阻箱（阻值调节范围0~99.9Ω）
D．电阻箱（阻值调节范围0~999.9Ω）
E．开关1个、导线若干
(1)该小组同学设计的实验电路分别如图（a）中的甲、乙所示，结合器材规格可知，电路图 （填“甲”或“乙”）较合适，且在实验过程中应将电阻箱 （填“”或“”）的阻值调为 Ω，使改装后电表的量程为表头初始量程的100倍来完成实验。
(2)结合所选电路图，在图（b）中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(3)连接电路后，通过改变另一电阻箱接入回路的阻值R，记录多组电表示数I和R的值，作出的关系图像如图（c）所示，则电池组的电动势 V，内阻 Ω。（结果均保留2位小数）
(4)不考虑实验操作和读数带来的误差，电池组电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真实值。（均填“大于”“小于”或“等于”）
7．某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，实验步骤如下：
①闭合开关S，调节滑动变阻器、接入电路的阻值，使通过电流计G（零刻度在中央位置）的电流为零；
②记录电流表、的示数，记为、；记录电压表、的示数，记为、；
③重复①、②步骤获得多组数据；
④把每次测量的电压表的示数之和作为路端电压U，电流表的示数之和作为通过电源的电流I，作出U随I变化的关系图像如图乙所示。
(1)根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线在图丙中将实物图补充完整。
(2)若某次调节滑动变阻器接入电路的阻值后，发现电流计G中有自下而上的电流，为使电流计G中的电流为零，在保持滑动变阻器接入电路的阻值不变的情况下，应 （填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路的阻值。
(3)由图乙可知，电源的电动势为 ，内阻为 。（用、表示）
(4)下列关于电表内阻对该实验测量结果影响的说法正确的是（ ）（填正确答案标号）
A．由于电表内阻的影响，使电源内阻的测量值大于真实值
B．由于电表内阻的影响，使电源电动势的测量值小于真实值
C．电表的内阻对电源电动势和内阻的测量结果均无影响
8．将铜片和锌片插入苹果中制成一个“水果电池”，利用下列所给器材测量该“水果电池”的电动势E和内阻r。
电流表（量程，内阻约）
电流表（量程，内阻约）
电压表（量程，内阻约）
电压表（量程，内阻约）
滑动变阻器
滑动变阻器
待测“水果电池”（电动势E约为，内阻r约为）
开关S，导线若干
(1)为尽量减小实验的误差，实验中电流表选择 ；电压表选择 ；滑动变阻器选 。（填写字母代号。）
(2)甲、乙两个实验电路中最合理的电路为 （选填“甲”或“乙”）。
(3)甲同学根据实验数据画出图线，如图所示。由图线可得“水果电池”的电动势 V，内阻 Ω。（计算结果保留3位有效数字）
(4)乙同学利用图像对所选最佳实验电路进行误差分析。在如图中实线是根据实验数据描点作图得到的图像；虚线是没有电表内阻影响的理想情况下该电源的路端电压U随电流I变化的图像。则与该实验对应的分析图像是（ ）
A．B．
C．D．
9．（2024年甘肃卷高考真题）精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。
(1)考虑电流表内阻影响
①用图1所示电路测量电流表的内阻。从图2电压表和电流表读数可得电流表内阻 （保留2位有效数字）。
②用图3所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用U、I、r和表示。则干电池电动势 （用I、r和表示）。
③调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图4所示的图像。则待测干电池电动势 V（保留3位有效数字）、内阻 （保留1位小数）。
(2)考虑电压表内阻影响
该小组也尝试用图5所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是______（单选，填正确答案标号）。
A．电路设计会损坏仪器B．滑动变阻器接法错误
C．电压太大无法读数D．电流太小无法读数
10．（2024年辽宁卷高考真题）某探究小组要测量电池的电动势和内阻。可利用的器材有：电压表、电阻丝、定值电阻（阻值为）、金属夹、刻度尺、开关S、导线若干。他们设计了如图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（a）连接电路，金属夹置于电阻丝的 。（填“A”或“B”）端；
②闭合开关S，快速滑动金属夹至适当位置并记录电压表示数U，断开开关S，记录金属夹与B端的距离L；
③多次重复步骤②，根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅰ；
④按照图（b）将定值电阻接入电路，多次重复步骤②，再根据记录的若干组U、L的值，作出图（c）中图线Ⅱ。
(2)由图线得出纵轴截距为b，则待测电池的电动势 。
(3)由图线求得Ⅰ、Ⅱ的斜率分别为、，若，则待测电池的内阻 （用和表示）。
题型
考点考查
考题统计
实验题
测定电源的电动势和内阻
2024年北京卷、甘肃卷、辽宁卷