2026年高考物理一轮复习精讲精练第51讲实验11测量电源的电动势和内阻(练习)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习精讲精练第51讲实验11测量电源的电动势和内阻(练习)(学生版+解析)，共9页。试卷主要包含了所示电路，所用器材如下，某同学研究闭合电路的规律等内容，欢迎下载使用。
1．（2025·海南·高考真题）图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材
电源（约为3V，内阻未知）
电压表V（0~3V，RV约为3kΩ）
电流表A（0~6A，RA约为1Ω）
定值电阻
滑动变阻器（）
滑动变阻器（）
开关S
导线若干
(1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选 。
(2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表
根据表中数据作出U-I图像 。
(3)由U-I图像可求出电动势E1= V，内阻r= Ω（均保留三位有效数字）。
(4)考虑电压表分流引起的误差，则 ；（填“大于”、 “等于”或“小于”）；与真实值之间的关系式为 （用，，，表示
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) 小于
【详解】（1）为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的；
（2）图像如下：
（3）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有
结合图线可得，
解得
（4）[1]将电压表和电源等效为新的电源，故此时根据图像得到的电动势和内阻为等效电源的电动势和内阻，等效电源的电动势为
故；
[2]将等效进电源的内阻中，可得等效新电源的内阻为
2．（2025·湖北·高考真题）某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题：
(1)R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。
(2)与E、r、R、R0的关系式为______。
(3)根据记录数据作出图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E= V（保留三位有效数字），r= Ω（保留两位有效数字）
(4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果 （填“有”或“无”）影响。
【答案】(1)保护
(2)
(3) 1.47 1.3
(4)有
【详解】（1）R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。
（2）根据闭合电路欧姆定律
化简可得
（3）[1][2]结合上述有
结合图（b）有，
解得，
（4）当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻
导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。
（2025·上海·高考真题）滑动变阻器是电路元件，它可以通过来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。滑动变阻器的电阻丝绕在绝缘瓷筒上，电阻丝外面涂有绝缘漆。
3．电学实验中，进行“测量电源电动势和内阻”实验时，记录数据，当电流表时，电压表示数为；当电流表示数为，电压表示数；则此电源电动势为 V内阻为 。
4．通过实验，某电阻两端的电压与通过它的电流关系，描绘如图所示，在实验过程中，电阻的横截面积和长度保持不变，依据图像分析：
（1）电阻阻值为R，其材料电阻率为，由图可知，随着电阻两端的电压增大，则( )
A．R增大，增大 B．R减小，减小
C．R增大，不变 D．R减小，不变
（2）根据图像分析，当电阻两端电压为时，该电阻的功率为 W。
（3）根据图像，推测该实验电路为( )
A． B．
C． D
【答案】3． 4.5 1.5 4． B 0.225 C
【解析】3．[1][2]根据闭合电路欧姆定律
代入数据可得；
联立两式解得；
则此电源电动势为4.5V，内阻为1.5。
4．[1]因为电阻图线的斜率为电阻的倒数，随着电阻两端的电压增大，可知斜率在不断增大，故随着电阻两端的电压增大，R减小，再根据电阻定律
可得也在减小，B选项正确。
故选B。
[2]根据图像分析，当电阻两端电压为时，可读出此时流过电阻的电流为0.125V，根据公式
代入数据解得
该电阻的功率为0.225W。
[3]根据图像，当电阻两端的电压很小时，斜率几乎为零，电阻阻值很大，滑动变阻器用限流式接法不符合实际情况，所以滑动变阻器采用分压式接法。随着电阻两端的电压增大，流过电阻的电流也在增大，电流表测流过电阻的电流，可推测该实验电路符合条件的只有C选项。
故选C。
5．（2024·天津·高考真题）某同学研究闭合电路的规律。
(1)根据闭合电路的欧姆定律得出了电源输出功率P与外电路电阻关系图像，如图所示，则P的峰值对应的外电路电阻值R应 电源内阻r（填“大于”、“小于”或“等于”）；
(2)测定电源的电动势和内阻，可供选用的器材有：
A．电压表：（量程，内阻约为）
B．电流表：（量程，内阻约为）
C．滑动变阻器：（最大阻值，额定电流）
D．滑动变阻器：（最大阻值，额定电流）
E．待测电源：（电动势约为，内阻约为）
F．开关、导线若干
（i）实验中所用的滑动变阻器应选 （填器材前字母代号）；
（ii）实物电路如图所示，单刀双掷开关可分别与1、2端闭合，为使电源内阻的测量结果更接近真实值，应与 端闭合。
【答案】(1)等于
(2) C 2
【详解】（1）电源输出功率
则当R=r时电源输出功率P最大；
（2）（i）[1]实验中所用的滑动变阻器应选阻值较小的C即可；
（ii）[2]电压表内阻远大于电源内阻，应采用相对电源的电流表外接法，使电源内阻的测量结果更接近真实值，应与2端闭合。
6．（2024·甘肃·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
【答案】(1) 1.0 1.40 1.0
(2)D
【详解】（1）[1]由图2可知，电压表读数为
电流表读数为
根据欧姆定律可得电流表内阻为
[2]由闭合电路欧姆定律可知，干电池电动势的表达式为
[3][4]根据变形为
根据图像可知，纵截距
斜率的绝对值
所以待测干电池电动势为
电源内阻为
（2）由于将电压表串联接在电路中，电压表内阻很大，电路中电流太小，故无法完成实验的原因可能是电流太小无法读数。
故选D。
模拟冲关
7．（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“>”“