12.3實驗：電池電動勢和內阻的測量

學習目標

課程標準物理素養

物理觀念：電源

科學思維：學會利用U-I圖像處理數據并得出電源的電動勢和內阻，進一步

3.2.4會測量電源的電動體會利用圖像進行數據處理的方法。嘗試分析電源電動勢和內阻的測量誤差，

勢和內阻。了解實驗中減小誤差的方法。

科學探究：經歷實驗設計過程，理解測定電源電動勢和內阻的實驗原理。在

理解實驗原理的基礎上，能完成測電源電動勢和內阻的規范實驗操作。

科學態度與責任：在實際操作中積極思考，熟悉實驗技能。

思維導圖

i.不變的實驗原理

測量電動勢和內阻的三種法：

(1)伏安法：電壓表、電流表、滑動變阻器組合使用。

(2)安阻法：電流表、電阻箱組合使用。

(3)伏阻法：電壓表、電阻箱組合使用。

2.必備的實驗器材

電池(待測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、坐標紙。

3.通用的數據處理方法

(1)公式法；(2)圖像法。

4.共同的注意事項

(1)為了使路端電壓變化明顯，可使用內阻較大的舊電池。

(2)電流不要過大，應小于0.5A,讀數要快。

(3)要測出不少于6組的(/,⑺數據，變化范圍要大些。

(4)若圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點不再是短路電流，內阻應根據r=|瞽|確定。

5.共同的誤差分析

(1)偶然誤差：用圖像法求E和r時作圖不準確。

(2)系統誤差：電壓表分流。

⑶本實驗中測量結果：Ess<E真，，測<r真。

知識梳理

(-)課前研讀課本，梳理基礎知識：

一、伏安法測電源的電動勢和內阻

1.實驗原理

閉合電路歐姆定律.

2.實驗器材

干電池、電壓表、電流表、、開關、導線、坐標紙和刻度尺.

3.實驗步驟

⑴電流表用0.6A的量程，電壓表用3V的量程，按圖連接好電路.

甲乙

(2)把滑動變阻器的滑片移到接入電路阻值最的一端.

(3)閉合開關，調節滑動變阻器，使電流表有明顯示數并記錄一組數據(小t/i).用同樣的方法再測量幾組/、

U值，填入表格中.

(4)斷開開關，拆除電路，整理好器材.

4.實驗數據處理

田=□+/4

(1)列方程組,，解出E、廠，并多次測量求平均值.

[E=U2+hr

(2)用作圖法處理數據，如圖所示.

①圖線與縱軸交點為;

②圖線斜率的絕對值為.

5.誤差分析

(1)偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數以及作。一/圖像時描點不準確.

(2)系統誤差:

①若采用甲圖電路

方法a.表的.作用造成誤差，電壓值越大,電壓表的分流越多，對應的/真與/測的差越大，/v

=/淇中U-/圖像如圖乙所示.

結論：E測＜￡真，r測真.

方法b等效電源法

D

如圖甲所示，￡測=瓦七E真＜E真，r測=而轉＜，英

②若采用丙圖電路

方法a電流表的分壓作用造成誤差，電流越大，電流表分壓越多，對應U真與。測的差越大，UA=LRA.其

中U—/圖像如圖丁所示.

結論：E測=_￡真，廠測＞r真.

方法b等效電源法

如圖丙所示，石測=石真，廠測=r+/?A>r真.

(3)電路選擇:

①電源內阻一般較小，選圖甲電路誤差較小.

②當?內阻已知時選圖丙電路，此時廠=左一RA，沒有系統誤差.

6.注意事項

(1)為了使路端電壓變化明顯，可使用內阻較.的舊電池.

(2)電流不要過大，應小于0.5A,讀數要快.

(3)要測出不少于6組的(/,⑺數據，變化范圍要.些.

(4)若U—/圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點不再是短路電流，內阻應根據廠=|箸確定.

二、安阻法測電動勢和內阻

1.實驗原理

閉合電路的歐姆定律E=/R+〃，電路圖如圖所示.

2.實驗器材

電池、、、開關、導線、坐標紙和刻度尺.

3.數據處理

E=hR\+hr

(1)計算法：由

.E=I2R2+12丫

解方程組求得區r.

(2)圖像法：由E=/(R+r)可得

@)='+與可作圖像(如圖甲)

11F

十一R圖像的斜率左得，縱軸截距為亳

(^)R=E*-r,可作圖像(如圖乙)

R-I圖像的斜率左=E,縱軸截距為一匚

4.誤差分析

(1)誤差來源：電流表有電阻，導致內阻測量不準確；

(2)結論：E測E真，rsi，真(r?i=r真+小)一

三、伏阻法測電動勢和內阻

1.實驗原理

閉合電路歐姆定律E=U+^r,電路圖如圖所示.

2.實驗器材

電池、_________開關、導線、坐標紙和刻度尺.

3.數據處理

[E=Ui+^r

(1)計算法：由〈〃

E=S+梟

解方程組可求得E和r.

Ur

（2）圖像法：由￡=0+*得：方1故1舊r一1卷1圖1像的斜率左=￡縱軸截距為1點如圖.

KUn乜KUK匕匕

4.誤差分析

（1）誤差來源：電壓表有內阻，干路電流表達式不準確，導致電動勢測量不準確;

（2）結論：E測E真，r測_______r真.

題型精講

【題型一】常規實驗…伏安法

【典型例題11實驗方案對實驗測量的精度有直接的影響，某學習小組對“測量電源的電動勢和內阻”的實

驗方案進行了探究。實驗室提供的器材有：

干電池一節（電動勢約1.5V,內阻小于1Q）；

電壓表V（量程3V,內阻約3k。）；

電流表A（量程0.6A,內阻約1Q）；

滑動變阻器R（最大阻值為20Q）；

定值電阻Ri（阻值2Q）；

定值電阻&（阻值5。）；

開關一個，導線若干。

（1）

甲

該小組按照圖甲所示的電路進行實驗，通過調節滑動變阻器阻值使電流表示數逐漸接近滿偏，記錄此過程

中電壓表和電流表的示數，利用實驗數據在U-/坐標紙上描點，如圖乙所示，結果發現電壓表示數的變化

范圍比較小，出現該現象的主要原因是o（單選，填正確答案標號）

u/v

乙

A.電壓表分流

B.干電池內阻較小

C.滑動變阻器最大阻值較小

D.電流表內阻較小

(2)針對電壓表示數的變化范圍比較小的問題，該小組利用實驗室提供的器材改進了實驗方案，重新測量得

到的數據如下表所示。

序號1234567

Z/A0.080.140.200.260.320.360.40

U/V1.351.201.050.880.730.710.52

請根據實驗數據，回答以下問題：

①圖丙上已標出后3組數據對應的坐標點，請在圖丙上標出前4組數據對應的坐標點并畫出U-I圖像。

丙

②根據實驗數據可知，所選的定值電阻為(填“R”或

③用筆畫線代替導線，請按照改進后的方案，將圖丁中的實物圖連接成完整電路。

【典型例題2】在測定一組干電池的電動勢和內阻的實驗中，備有下列器材:

A.電流傳感器1B.電流傳感器2

C.定值電阻Ro(3k。)D.滑動變阻器R(0?20Q)

E.開關和導線若干

某同學發現上述器材中沒有電壓傳感器，但給出了兩個電流傳感器，于是他設計了如圖甲所示的電路來完

成實驗。

(1)該同學利用測出的實驗數據作出的八功圖線5為電流傳感器1的示數，/2為電流傳感器2的示數，且

遠小于㈤如圖乙所示，則由圖線可得被測電池的電動勢E=V,內阻r=Qo

(2)若將圖線的縱軸改為,則圖線與縱軸交點的物理含義即為被測電池電動勢的大小。

【對點訓練1】某實驗小組利用電流表和電壓表測定一節干電池的電動勢和內阻，實驗器材如下:

干電池一節(電動勢約為1.5V,內阻約為0,5。)；

電壓表V(量程為0?3V,內阻約為3k。)；

電流表A(量程為0?0.6A,內阻約為0.2。)；

滑動變阻器(最大阻值為20Q)；

開關、導線若干.

(1)實驗電路圖選擇.(選填“甲”或“乙”).

(2)用筆畫線代替導線，將圖中的器材連成實驗電路.

(3)完成實驗后，某同學利用圖像分析由電表內阻引起的實驗誤差.在下圖中，實線是根據實驗數據描點作

圖得到的U—/圖像；虛線是該電源真實的路端電壓U隨真實的干路電流/變化的u—/圖像.本次實驗分

析誤差的U—/圖像是

(4)為減小電表內阻引起的實驗誤差，在電表量程不變的情況下，可以采取的措施是

A.換用內阻更小的電流表

B.換用內阻更大的電流表

C.換用內阻更小的電壓表

D.換用內阻更大的電壓表

【對點訓練2】某探究性學習小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內阻。其中電流表Ai的內阻n

=1.0k。，電阻R=9.0k。，為了方便讀數和作圖，給電池串聯一個Ro=3.O。的電阻。

(1)按圖示電路進行連接后，發現、bb'和cc'三條導線中，混進了一條內部斷開的導線。為了確定哪

一條導線內部是斷開的，將開關S閉合，用多用電表的電壓擋先測量。、/間電壓，讀數不為零，再測量

a、標間電壓，若讀數不為零，則一定是導線斷開；若讀數為零，則一定是導線斷開。

(2)排除故障后，該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表Ai和A2的多組八、

/2數據，作出圖像如圖。由小/2圖像得到電池的電動勢后=V,內阻廠=Qo

【題型二】創新實驗一安阻法和伏阻法

【典型例題3】某課外活動小組利用銅片、鋅片和橙汁制作了橙汁電池，并利用所學知識設計電路測量該電

池的電動勢E和內阻入他們在一個玻璃器皿中放入橙汁，在橙汁中相隔一定距離插入銅片和鋅片作為橙汁

電池的正、負極。使用的器材有：

A.毫安表(量程0?3mA,內阻未知)；

B.滑動變阻器4(最大阻值為500Q)；

C.電阻箱&(阻值范圍為0?999.9Q)；

D.開關和導線若干。

該小組成員分析發現，由于毫安表的內阻未知，所以無法直接測量該橙汁電池的電動勢和內阻，經過思考

后，該小組設計了如圖甲所示的電路，先測出該毫安表的內阻小、再測量橙汁電池的電動勢E和內阻廠。

(1)請按照圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導線，將圖乙實物圖中的滑動變阻器接入電路，要求當滑動變

阻器的滑片滑到最右端時?；瑒幼冏杵鹘尤腚娐返淖柚底畲蟆?/p>

(2)該小組連接好電路后，首先對毫安表的內阻”進行測量，請完善測量步驟。

①將滑動變阻器員的滑片滑至最右端，斷開開關S2，閉合開關Si；

②滑動滑動變阻器4的滑片，使毫安表的指針達到滿偏；

③保持不變，閉合開關S2,調節電阻箱&的阻值，使毫安表的示數達到滿偏電流的一半；

④讀出此時電阻箱&的示數，即可求得毫安表的內阻％。

(3)該小組發現，當毫安表的電流達到滿偏電流的一半時，電阻箱的示數為50.0Q,則毫安表的內阻小=

Q,用此種方法測得的毫安表的內阻與其真實值相比，測量值________(填“大于”“小于”或“等

于”)真實值。

(4)該小組測得毫安表的內阻”之后，采用以下方法測量該橙汁電池的電動勢E和內阻人首先將電路中滑

動變阻器的滑片移至最右端，然后多次改變電阻箱的阻值R得到了多組毫安表的電流/,根據測得的數據作

出;J圖像，如圖丙所示，則該電源的電動勢￡=V,內阻r=Qo

【典型例題4】一實驗小組利用圖(a)所示的電路測量一電池的電動勢E(約1.5V)和內阻“小于2。).圖中電

壓表量程為IV,內阻Rv=380.0。；定值電阻Ho=2O.OC；電阻箱H最大阻值為999.9。；S為開關.按電

路圖連接電路.完成下列填空：

(a)

1.60

1.40

1.20

1.0()

0.80

(b)

⑴為保護電壓表，閉合開關前，電阻箱接入電路的電阻值可以選Q(填“5.0”或“15.0”)；

(2)閉合開關，多次調節電阻箱，記錄下阻值H和電壓表的相應讀數U；

⑶根據圖(a)所示電路，用尺、&、Rv、E和一表示點，得==；

(4)利用測量數據，作古一R圖線，如圖(b)所示:

(5)通過圖(b)可得E=V(保留2位小數)，/=C(保留1位小數)；

p—F

(6)若將圖(a)中的電壓表當成理想電表，得到的電源電動勢為E',由此產生的誤差為-^―X100%=

________%.

【對點訓練3】利用如圖(a)所示電路，可以測量電源的電動勢和內阻，所用的實驗器材有：

待測電源，電阻箱R(最大阻值999.9。)，電阻扁(阻值為3.0。)，電阻4(阻值為3.0。)，電流表@(量程為

200mA,內阻為RA=6.0。)，開關S.

(a)

(b)

③以;為縱坐標，R為橫坐標，作;—R圖線(用直線擬合)；

④求出直線的斜率上和在縱軸上的截距b.

回答下列問題：

⑴分別用E和r表示電源的電動勢和內阻，貝廿與R的關系式為.

(2)實驗得到的部分數據如下表所示，其中電阻R=3.0Q時，電流表的示數如圖(b)所示，讀出數據，完成下

表.答：①,②.

1.02.03.04.05.06.0

I/A0.1430.125?0.1000.0910.084

y/A-16.998.00②10.011.011.9

(3)在圖(c)的坐標紙上描點并作圖，根據圖線求得斜率左=A-ig-i,截距b=A—1.

(4)根據圖線求得電源電動勢E=V,內阻r=Q.

【對點訓練4】某同學設計了如圖甲所示的電路來測量電源電動勢E及電阻Ri和&的阻值。實驗器材有:

待測電源E(不計內阻)，待測電阻Ri，待測電阻&,電壓表V(量程為3V,內阻很大)，電阻箱R(。?99.99Q),

單刀單擲開關S1，單刀雙擲開關S2,導線若干。

甲

⑴先測電阻尺的阻值。請將該同學的操作補充完整:

A.閉合Si，將S2切換到。，調節電阻箱，讀出其示數Ro和對應的電壓表示數5。

B.保持電阻箱示數不變，,讀出電壓表的示數。2。

C.則電阻吊的表達式為4=O

(2)該同學已經測得電阻4=3.2。，繼續測電源電動勢E和電阻&的阻值，其做法是：閉合Si,將S2切換

到。，多次調節電阻箱，讀出多組電阻箱示數R和對應的電壓表示數U,由測得的數據，繪出了如圖乙所示

的晶圖線，則電源電動勢E=V,電阻&=Qo

【題型三】歐姆檔原理

【典型例題5］為了較準確地測量某電子元件的電阻，某同學進行了以下實驗，請完成步驟中的填空。

(1)用多用電表測量該元件的電阻，選用“X10”的歐姆擋測量時，發現指針偏轉較小，因此應將多用電表

調到歐姆擋(選填“XI”或“X100”)。

(2)將紅、黑表筆短接，調節歐姆調零旋鈕，使指針指到電阻刻度的_______位置。

(3)將紅、黑表筆分別連接電阻的兩端，多用電表的示數如圖甲所示，則被測電阻的阻值為Qo

(4)為精確測量其電阻，該同學設計了如圖乙所示的電路。圖中心的量程為5mA,內阻約5Q；R為電阻箱(最

大阻值為9999Q),直流電源E約6V,內阻約0.5則在閉合So前，應將R調到(選填“最大值”

或“最小值”)。

(5)將S擲到1位置，將R調為Q,讀出此時④的示數為/o,然后將R調到最大值。

(6)再將S擲到2位置，調節R,使得@的示數為,讀出R的值為Ro,可認為R=Ro。

【典型例題6】實驗室有一個靈敏電流計G,內阻％=5000,表頭的滿偏電流4=0.5mA,現因實驗需

要進行如下改裝。

(2)按照圖甲改成多用電表，紅表筆應接(選填"A"、"B”)。已知電動勢g=石2=L5V,

內阻均為r=50,當選擇開關S接a、b、c、d時表示可以測電流和測電阻，其中電流的兩個擋位為“2.5mA”、

“25mA”,測電阻的兩個倍率分別為“XI”和“X10”。

若將選擇開關置于“b”，指針位置如圖乙所示，其讀數為mA。

若將選擇開關置于“a”，指針位置如圖乙所示，其讀數為

(3)多用電表使用時間久了，電池的電動勢均變小為E'=1.47V,內阻均變大為/=200,歐姆表仍可

調零，某次開關接d時重新歐姆調零后測得一電阻的讀數為200。，則該電阻實際的阻值為Qo

【對點訓練5](1)某同學用多用電表測量某些電學量。經過正確操作，兩次測量時的指針位置均指在如圖1

所示的位置。一次測量直流電壓，所選量程為50V,則讀數應為V；一次測量電阻，記錄的讀數為

1600Q,則所選倍率為(選填“XI”“X10”“X100”或“X1k”)。

(2)在(1)中用多用電表測量完電阻后，需要繼續測量一個阻值約為13。的電阻。在用紅、黑表筆接觸這個電

阻兩端之前，以下有些操作步驟是必需的，請選擇正確的操作并按正確順序寫出序號;

①將紅表筆和黑表筆接觸

②把選擇開關旋轉到“X1”位置

③把選擇開關旋轉到“X10”位置

④調節歐姆調零旋鈕使指針指向歐姆零點

(3)常用的多用電表是由小量程的電流表(表頭)改裝而成的。有一塊滿偏電流為50pA、內阻為800。的小量

程電流表，現要將它改裝成。?1mA、。?10mA兩個量程的電流擋，某同學設計了如圖2、圖3所示的兩

個電路。在圖2所示的電路中Ri—&（選填“〉”或“<”）；從保護表頭的角度，請你分析說明圖2、圖

3哪種設計更合理：=

圖2圖3

【對點訓練6】某實驗小組使用某個多用電表測量電學中的物理量，并探究歐姆表的原理。

甲

（1）某次測量時，多用電表表盤指針指在如圖甲所示的位置，下列說法錯誤的是（）

A.若該讀數是選用歐姆擋“X100”倍率得到的，應該更換“X10”倍率，歐姆調零后再次進行測量

B.多用電表的歐姆擋是靠內部電源提供電流的，若選用“X10”倍率測量電阻，則歐姆表內阻約為20。

C.測直流電流時，應讓紅表筆接外電路的正極，黑表筆接外電路的負極

D.測二極管正向電阻時，應讓紅表筆接二極管的負極，黑表筆接二極管的正極

（2）該小組進一步探究歐姆表的原理，設計了如圖乙所示的電路，通過調節開關S,可使歐姆表具有“xl”

和“義10”的兩種倍率，可用器材如下：

A.干電池（電動勢E=1.5V,內阻不計）；

B.電流表G（滿偏電流/g=lmA,內阻4=90。）；

C.定值電阻Ro（阻值為5.0。）；

D.滑動變阻器&（最大阻值為150。）；

E.定值電阻&（阻值為1.0。）、叢未知；

F.開關一個紅、黑表筆各一支，導線若干。

虛線框內是雙量程電流表，已知當S接。時，對應電流表量程是0~0.1A；

①定值電阻用=。；

②當開關S撥向（填“a”或“6”）時，歐姆表的倍率是“xlO”，歐姆調零后，歐姆表內阻為

__________Qo

③使用一段時間后電池老化，電動勢下降到1.4V、內阻增大到4Q,但仍可調零，正確操作后，測量另一個

定值電阻，歐姆表讀數為150。，則這個電阻的阻值應為Qo

強化訓練

【基礎強化】

1.小明在做測量電源電動勢和內阻的實驗，已知干電池的電動勢約為1.5V,內阻約為0.3。；電壓表V（0?

3V,內阻約為3kQ）；電流表人（0~0.64，內阻為0.80。）；滑動變阻器R（最大阻值10。）。

（1）為了更準確地測出電源電動勢和內阻。請在給出的虛線框中畫出實驗電路圖。在實驗中測得多組電壓和

電流值，得到如圖所示的圖線，由圖可得出該電源電動勢E=V,內阻r=Qo（結果

保留兩位小數）

（2）請結合你設計的電路圖和U-I圖線對實驗結果進行誤差分析。

2.用如圖所示電路測量電源的電動勢和內阻。實驗器材：待測電源（電動勢約3V,內阻約2。），保護電阻

Ri（阻值10。）和4（阻值5。），滑動變阻器R,電流表A,電壓表V,開關S,導線若干。

——1|——『~EZZP

待測電源

實驗主要步驟：

（i）將滑動變阻器接入電路的阻值調到最大，閉合開關；

（ii）逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數U和相應電流表的示數/；

（iii）以U為縱坐標，/為橫坐標，作U-/圖線（U、/都用國際單位）；

（iv）求出U-I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a。

回答下列問題：

（1）電壓表最好選用;電流表最好選用。

A.電壓表（0?3V,內阻約15kQ）

B.電壓表（0?3V,內阻約3kQ）

C.電流表（0?200mA,內阻約2。）

D.電流表（0?30mA,內阻約2。）

（2）滑動變阻器的滑片從左向右滑動，發現電壓表示數增大。兩導線與滑動變阻器接線柱連接情況是

A.兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端的接線柱

B.兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端的接線柱

C.一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導線接在電阻絲左端接線柱

D.一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導線接在電阻絲右端接線柱

（3）選用ha、Ri和&表示待測電源的電動勢E和內阻r的表達式，E=，r=，代入數值可

得E和廠的測量值。

3.為了測量一節干電池的電動勢和內阻，某同學采用了伏安法,現備有下列器材：

A.被測干電池一節

B.電流表1:量程為0~0.6A,內阻r=0.3Q

C.電流表2:量程為0~0.6A,內阻約為0.1Q

D.電壓表1:量程為0~3V,內阻未知

E.電壓表2:量程為0~15V,內阻未知

F.滑動變阻器1：0~10Q,允許通過的最大電流為2A

G.滑動變阻器2:0~100Q,允許通過的最大電流為1A

H.開關、導線若干

在用伏安法測電池電動勢和內阻的實驗中，由于電流表和電壓表內阻的影響，測量結果存在系統誤差；在現

有器材的條件下，要盡可能準確地測量電池的電動勢和內阻。

（1）在上述器材中請選擇適當的器材:（填寫選項前的字母）。

（2）實驗電路圖應選擇下圖中的（選填“甲”或“乙”兀

（3）根據實驗中電流表和電壓表的示數得到了如圖丙所示的〃-/圖象,則干電池的電動勢E=V,內阻

Qo

4.某物理興趣小組準備測量一節干電池的電動勢和內阻，實驗室提供了如下器材:

A.電流表Ai（量程3mA,內阻為199。）

B.電流表A2（量程1500mA,內阻為1Q）

C.電壓表V（量程3V,內阻很大）

D.滑動變阻器4（阻值范圍0?5Q,額定電流2A）

E.滑動變阻器&（阻值范圍。?500。，額定電流1A）

F.定值電阻凡=1。

G.定值電阻&=1k。

以及待測干電池，開關、導線若干。

同學們根據提供的器材，設計了如圖甲所示的實驗電路圖。

(1)請根據電路圖，將實物圖中連線補充完整。

(2)該小組查閱資料知干電池的內阻約為3。，為了盡量減小誤差且方便操作，圖中電流表應選擇(填

“Ai”或“A2”)，滑動變阻器應選擇(填“凡”或“R2”)，定值電阻應選擇(填“心”或"心”)。

(3)同學們利用上述實驗裝置測得了多組實驗數據，并將電流表的讀數作為橫坐標，電壓表的讀數作為縱坐

標，選取合適的標度，繪制了如圖丙所示的圖線。則該小組同學測定的干電池電動勢E=V,內阻

r=(填含有。、b、c的表達式)

5.小明利用如圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內阻。

(1)圖中電流表的示數為A?

(2)調節滑動變阻器，電壓表和電流表的示數記錄如下:

U(v)1.451.361.271.161.06

/(A)0.120.200.280.360.44

請根據表中的數據，在下面的方格紙上作出U-/圖線。

由圖線求得：電動勢E=

(3)實驗時，小明進行了多次測量，花費了較長時間，測量期間一直保持電路閉合。其實，從實驗誤差考慮,

這樣的操作不妥，因為。

6.某物理興趣小組準備測量一節干電池的電動勢和內阻，實驗室提供了如下器材:

A.電流表Ai（量程3mA,內阻為199。）

B.電流表A2（量程1500mA,內阻為1Q）

C.電壓表V（量程3V,內阻很大）

D.滑動變阻器R（阻值范圍0?5Q,額定電流2A）

E.滑動變阻器&（阻值范圍0?500Q,額定電流1A）

F.定值電阻凡=1。

G.定值電阻R4=lkQ

以及待測干電池，開關、導線若干。

同學們根據提供的器材，設計了如圖甲所示的實驗電路圖。

（1）請根據電路圖，將實物圖中連線補充完整。

（2）該小組查閱資料知干電池的內阻約為3。，為了盡量減小誤差且方便操作，圖中電流表應選擇（填

“Ai”或“A2”），滑動變阻器應選擇（填“4”或“R2”），定值電阻應選擇（填“R”或"凡”）。

（3）同學們利用上述實驗裝置測得了多組實驗數據，并將電流表的讀數作為橫坐標，電壓表的讀數作為縱坐

標，選取合適的標度，繪制了如圖丙所示的圖線。則該小組同學測定的干電池電動勢E=V,內阻

r=Qo（填含有a、b、c的表達式）

【素養提升】

7.小明同學打算估測5個相同規格電阻的阻值?，F有一個量程為0.6A的電流表、一個電池組（電動勢E不大

于4.5V、內阻r未知）、一個阻值為R）的定值電阻、一個阻值為Ri的定值電阻（用作保護電阻），開關S和

導線若干。他設計了如圖（a）所示的電路，實驗步驟如下：

第一步：把5個待測電阻分別單獨接入A、8之間，發現電流表的示數基本一致，據此他認為5個電阻的阻

值相等，均設為R。

第二步：取下待測電阻，在A、B之間接入定值電阻記下電流表的示數To。

第三步：取下定值電阻品，將〃個（〃=1,2,3,4,5）待測電阻串聯后接入A、2之間，記下串聯待測電阻的個數

n與電流表對應示數In.

r/A1

3.0

2.5

2.0

0.5

0

圖⑹

請完成如下計算和判斷:

(1)根據上述第二步，、與扁、員、E、廠的關系式是為

(2)定義y=；一則y與小R、Ro、E的關系式是Y=

In

(3)已知Ro=12.OQ,實驗測得7o=O.182A,得到數據如下表:

n12345

/MA0.3340.2860.2500.2240.200

y/A~12.5001.9981.4951.0300.495

根據上述數據作出Yn圖像，如圖(b)所示，可得R=。(保留2位有效數字)，同時可得E=

V(保留2位有效數字)。

(4)本實驗中電流表的內阻對表中丫的測量值_______影響(選填"有"或“無”)。

8.隨著智能手機的廣泛應用，充電寶成為手機及時充電的一種重要選擇。充電寶可以視為與電池一樣的直

流電源。一充電寶的電動勢約為5V,內阻很小，最大放電電流為2A,某實驗小組測定它的電動勢和內阻。

他們剝開充電寶連接線的外絕緣層，里面有四根導線，紅導線為充電寶的正極，黑導線為充電寶的負極，

其余兩根導線空置不用，另有滑動變阻器R用于改變電路中的電流，定值電阻Ro=3Q,兩只數字多用電表

M、N,兩表均為理想電表，并與開關S連成如圖所示電路。

充電寶

(1)圖中測量電流的電表是,測量電壓的電表是o(均填寫字母M或N)

(2)調節滑動變阻器，測得多組/、U數據，記錄如下表，其中只有一個數據記錄有誤，審視記錄的數據，可

以發現表中第次的記錄數據有誤。(填測量次數的序號)

次數1234567

電流〃A0.2990.4770.6840.8771.0651.2811.516

電壓UN4.9704.9524.9324.9424.8944.8724.848

（3）電路中接入心可以達到下列哪個效果（填選項前的字母）。

A.使測電流的電表讀數變化明顯

B.為了更準確地測量充電寶內阻

C.避免使充電寶的放電電流過大

D.減小測量電壓的電表分流作用

9.在測量電源電動勢和內阻的實驗中，實驗室提供了如下器材和參考電路:

電壓表Vi（量程3V,內阻約6kQ）

電壓表V2（量程IV,內阻約6kQ）

電流表Ai（量程0.6A,內阻約0.1。）

電流表A2（量程2mA,內阻約1Q）

滑動變阻器R（最大阻值3kQ）

滑動變阻器&（最大阻值10Q）

定值電阻&（阻值1Q）

開關，導線若干

EE

AB

ZZHAH1-

R,E&ES

（1）甲同學想要測量馬鈴薯電池的電動勢（約1.0V）和內阻（約500Q）o選用合適器材后，應選擇最優電路

（填寫參考電路對應的字母）進行測量。

（2）乙同學想要測量一節新干電池的電動勢和內阻。選用合適器材后，應選擇最優電路（填寫參考電

路對應的字母）進行測量。

（3）乙同學將測得的數據在坐標紙上描點如圖。請畫出U—/圖象，并求出電動勢￡為V,內阻/?為

Q（小數點后保留兩位）。

UN

10.某實驗小組需測定電池的電動勢和內阻，器材有：一節待測電池、一個單刀雙擲開關、一個定值電阻(阻

值為Ro)、一個電流表(內阻為RA)、一根均勻電阻絲(電阻絲總阻值大于RO,并配有可在電阻上移動的金屬

夾)、導線若干。由于缺少刻度尺，無法測量電阻絲長度，但發現桌上有一個圓形時鐘表盤。某同學提出將

電阻絲繞在該表盤上，利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。主要實驗步驟如下：

⑴將器材如圖(a)連接：

圖(C)

(2)開關閉合前,金屬夾應夾在電阻絲的端(填"a”或"b”)；

(3)改變金屬夾的位置，閉合開關，記錄每次接入電路的電阻絲對應的圓心角。和電流表示數/,得到多組數

據；

(4)整理數據并在坐標紙上描點繪圖，所得圖像如圖(b)所示，圖線斜率為左，縱軸截距為d,設單位角度對應

電阻絲的阻值為力。該電池電動勢和內阻可表示為￡=，r=；(用扁、RA、k、d、”表示)

(5)為進一步確定結果，還需要測量單位角度對應電阻絲的阻值物利用現有器材設計實驗，在圖(c)方框中

畫出實驗電路圖(電阻絲用滑動變阻器符號表示)；

(6)利用測出的物可得該電池的電動勢和內阻。

11.用電流表和電壓表測定由三節干電池串聯組成的電池組(電動勢約4.5V,內電阻約1Q)的電動勢和內電

阻，除待測電池組、電鍵、導線外，還有下列器材供選用：

A.電流表：量程0.6A,內電阻約1。

B.電流表：量程3A,內電阻約0.2。

C.電壓表：量程3V,內電阻約30ko

D.電壓表：量程6V,內電阻約60k。

E.滑動變阻器：0?1000。，額定電流0.5A

F.滑動變阻器：0?20。，額定電流2A

⑴為了使測量結果盡量準確，電流表應選用,電壓表應選用,滑動變阻器應選用

(均填儀器的字母代號)。

(2)下圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路。為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導線將

和相連、和相連、和相連(均填儀器上接線柱的字母代號)。

(3)實驗時發現電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器，重新連接電

路，仍能完成實驗。實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應電壓表的示數U,用圖像法處理采集到的數據，

為在直角坐標系中得到的函數圖像是一條直線，則可以為縱坐標，以為橫坐標。

12.一實驗小組利用圖(a)所示的電路測量一電池的電動勢E(約為1.5V)和內阻4小于2。)。圖中電壓表量程

為IV,內阻Rv=380.0Q；定值電阻Ro=2O.OQ；電阻箱R,最大阻值為999.9A；S為開關。按電路圖連

接電路。完成下列填空：

(1)為保護電壓表，閉合開關前，電阻箱接入電路的電阻值可以選。(填“5.0”或“15.0”)；

(2)閉合開關，多次調節電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應讀數U；

⑶根據圖(a)所示電路，用R、&、Rv、E和r表示=，得號;

(4)利用測量數據，做/R圖線，如圖(b)所示；

⑸通過圖(b)可得E=V(保留2位小數)，r=。(保留1位小數)；

(6)若將圖(a)中的電壓表當成理想電表，得到的電源電動勢為E',由此產生的誤差為反/X100%=

________________%o

13.某同學要測量“水果電池”的電動勢和內阻，提供下列儀器：

A.待測“水果電池”（電動勢E約為4V,內阻廠約為200。）

B.毫安表A（量程5mA,內阻為RA=60O）

C.電壓表V（量程Uo=4V,內阻約5kQ）

D.電阻箱員（0?999.9。）

E.滑動變阻器R（0?1000。）

F.開關、導線若干.

（1）由于毫安表的量程太小，該同學用電阻箱以與毫安表A并聯，可使其量程擴大，取以=孤,則改

裝后的電流表量程為毫安表滿偏電流的倍；

（2）用改裝后的電流表完成實驗，應該選擇的實驗電路是圖中的（選填“甲”或"乙”）；

（3）根據實驗數據畫出U—/圖線，如圖所示.由圖線可得，“水果電池”的電動勢￡=V,內電阻廠

Q（保留三位有效數字）

UN

4.00

3.00

2.00

1.001

5.010.015.020.0Z/mA

14.某物理興趣小組要測量一電池組的電動勢和內阻，實驗室提供下列儀器:

A.電池組（電動勢約為3V,內阻約為10。）

B.電壓表V（量程0?15.0V,內阻約為3000。）

C.電流表A（量程為0?2mA,內阻RA=12Q）

D.定值電阻&=6。

E.電阻箱R］（0?999。，0—1.0A）

F.滑動變阻器&（0?2000Q,0-1.0A）

G.導線及開關

(1)同學們根據提供的器材，設計了如圖甲所示的(a)、(b)兩種測量電路，經討論后認為(a)測量電路不合理,