4/4實(shí)驗(yàn)十二電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量1.（2022·天津高考9題節(jié)選）實(shí)驗(yàn)小組測(cè)量某型號(hào)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電池等器材組成如圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路，由測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成的U-I圖像如圖乙所示。（1）圖甲的電路圖為下圖中的。（選填“A”或“B”）（2）如果實(shí)驗(yàn)中所用電表均視為理想電表，根據(jù)圖乙得到該電池的電動(dòng)勢(shì)E＝V，內(nèi)阻r＝Ω。（3）實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行反思，發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)方案存在系統(tǒng)誤差。若考慮到電表內(nèi)阻的影響，對(duì)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，在圖乙中重新繪制U-I圖線(xiàn)，與原圖線(xiàn)比較，新繪制的圖線(xiàn)與橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將，與縱坐標(biāo)軸交點(diǎn)的數(shù)值將。（兩空均選填“變大”“變小”或“不變”）2.（2024·河南南陽(yáng)模擬）新能源汽車(chē)已經(jīng)普遍走進(jìn)了我們的生活，小明同學(xué)趁自家新能源汽車(chē)維修之際，在專(zhuān)業(yè)師傅的指導(dǎo)下將其所配備的刀片電池進(jìn)行拆解，并測(cè)量其中一塊電芯的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，現(xiàn)有如下器材：一個(gè)電阻箱、一個(gè)電流表、一個(gè)定值電阻（R0已知）、開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線(xiàn)、一塊電芯、坐標(biāo)紙和刻度尺。（1）小明同學(xué)將其中一塊電芯按圖甲連接電路，閉合開(kāi)關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下電阻箱阻值R和電流表電流I，并作出1I-R圖線(xiàn)如圖乙所示，圖線(xiàn)的縱軸截距為a，斜率為k1，則這塊電芯的電動(dòng)勢(shì)E＝，r＝（2）利用圖甲所示電路測(cè)得的內(nèi)阻r測(cè)與真實(shí)值r真相比，r測(cè)r真（填“大于”“等于”或“小于”），該誤差屬于（填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”）。（3）為優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，小明同學(xué)再按圖丙組裝電路，閉合開(kāi)關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下電阻箱阻值R和電流表電流I，又作出1I-R圖線(xiàn)（如圖?。?，其斜率為k2，則這塊電芯的內(nèi)阻r＝。（結(jié)果請(qǐng)用k1、k2和R0表示3.（2024·哈師大附中模擬）如圖甲所示，某實(shí)驗(yàn)興趣小組用銅片、鋁片和可樂(lè)做成了一個(gè)可樂(lè)電池，電動(dòng)勢(shì)約為1V、內(nèi)阻約為幾千歐，并設(shè)計(jì)了乙、丙兩個(gè)電路測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)畫(huà)出圖像（如圖戊）。其中所用實(shí)驗(yàn)器材如下：A.電壓表（量程為0～1.5V，阻值約為6kΩ）B.電流表（量程為0～0.5mA，阻值約為100Ω）C.滑動(dòng)變阻器（0～3000Ω）D.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干（1）若只選用其中一種電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，電路圖應(yīng)選（填“乙”或“丙”）更合理，所測(cè)得電源電動(dòng)勢(shì)為V，內(nèi)阻為Ω。（結(jié)果均保留1位小數(shù)）（2）用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，請(qǐng)根據(jù)（1）問(wèn)中所選電路圖將圖丁的實(shí)物圖進(jìn)行實(shí)物連接。（3）利用這兩個(gè)電路所得到的圖像如圖戊，我們還可以得到電路中電壓表內(nèi)阻為Ω，電流表內(nèi)阻為Ω。4.（2024·福建福州一模）某同學(xué)為了精確測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。實(shí)驗(yàn)室為其提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：①電壓表V（量程1.0V，內(nèi)阻RV＝10kΩ）②定值電阻R1＝10kΩ③定值電阻R2＝20kΩ④電阻箱R3（0～99.9Ω）⑤開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線(xiàn)若干回答下列問(wèn)題：（1）由于電壓表的量程較小，需將電壓表改裝成量程為2V的電壓表，需（填“串”或“并”）聯(lián)一定值電阻，該定值電阻應(yīng)選擇；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將開(kāi)關(guān)閉合，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電壓表的示數(shù)U以及對(duì)應(yīng)的電阻箱的阻值R，然后根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)描繪出1U-1R的圖像，如圖乙所示，已知描繪圖像時(shí)忽略了電壓表的分流作用，若該圖像的縱截距為b，斜率為k，則電源的電動(dòng)勢(shì)E＝，電源的內(nèi)阻r＝（3）如果不能忽略電壓表的分流作用，則（2）中獲得的電源內(nèi)阻的測(cè)量值（填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。5.采用伏安法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r時(shí)，某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下探究：（1）研究性學(xué)習(xí)小組首先按圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行了測(cè)量。實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了認(rèn)真研究分析，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由于電表的因素造成的，該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要來(lái)源于。（2）研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了優(yōu)化，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，a為待測(cè)電源，b為輔助電源，A、B兩點(diǎn)間接有一靈敏電流計(jì)G。①閉合開(kāi)關(guān)S1、S2，調(diào)節(jié)R和R'使靈敏電流計(jì)G的示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I1和U1；②改變滑動(dòng)變阻器R和R'的阻值，再次使靈敏電流計(jì)G示數(shù)為零，讀出電流表和電壓表的示數(shù)I2和U2；③由上述步驟中測(cè)出的物理量，可以得出電動(dòng)勢(shì)E表達(dá)式為，內(nèi)電阻r的表達(dá)式為；④該實(shí)驗(yàn)中E測(cè)（選填“＞”“＜”或“＝”）E真，r測(cè)（選填“＞”“＜”或“＝”）r真。

實(shí)驗(yàn)十二電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量1.（1）B（2）4.51.8（3）不變變大解析：（1）通過(guò)觀察實(shí)物圖可知電壓表接在電源兩端，故電路圖為B；（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r得U＝－Ir＋E，則U-I圖線(xiàn)在縱軸上的截距表示電池的電動(dòng)勢(shì)E，斜率是電池的內(nèi)阻r，根據(jù)圖像可知，縱軸截距為4.5，橫軸截距為2.5，結(jié)合上述分析可知電池電動(dòng)勢(shì)E＝4.5V，內(nèi)阻r＝4.52.（3）分析測(cè)量電路可知系統(tǒng)誤差的來(lái)源是電壓表的分流作用，使得電流表的示數(shù)小于流過(guò)電池的電流，考慮電壓表內(nèi)阻RV的影響，流過(guò)電壓表的電流為IV＝U測(cè)RV，可知流過(guò)電池的電流為I＝I測(cè)＋U測(cè)RV，則I＞I測(cè)，因電壓表內(nèi)阻RV不變，隨著電壓U測(cè)值減小，電壓表電流IV減小，當(dāng)電壓U測(cè)值趨于0時(shí)，I趨于I測(cè)，在圖乙中重新繪制的U-2.（1）1k1ak1－R0（2）大于系統(tǒng)誤差（3）k2解析：（1）根據(jù)圖乙可知E＝I（R＋R0＋r）得1I＝1ER＋R0＋rE，可得k1則E＝1k1，r＝ak1（2）根據(jù)等效電源法可知電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值等于真實(shí)值，內(nèi)阻測(cè)量值大于真實(shí)值。該誤差屬于系統(tǒng)誤差。（3）根據(jù)圖丙可知E＝I（R＋RA）＋［I＋I(xiàn)（RA＋R）R0］r，可得1I＝r＋R0ER0R＋RA＋rE＋rRAER0，可知k23.（1）丙1.23076.9（2）見(jiàn)解析圖（3）600076.9解析：（1）若選乙圖方案，相當(dāng)于測(cè)量電壓表與可樂(lè)電池構(gòu)成的等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，此情形測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻將明顯小于可樂(lè)電池的實(shí)際電動(dòng)勢(shì)和實(shí)際內(nèi)阻，故測(cè)量誤差太大；若選丙圖方案，相當(dāng)于測(cè)量電流表和可樂(lè)電池構(gòu)成的等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，此情形測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和可樂(lè)電池實(shí)際電動(dòng)勢(shì)相同，測(cè)得的內(nèi)電阻只是略大于可樂(lè)電池的內(nèi)阻，故丙圖方案更合理。因丙方案測(cè)得的內(nèi)阻應(yīng)大于乙方案測(cè)得的內(nèi)阻，故丙方案得到的應(yīng)為圖戊中的圖線(xiàn)a，利用圖線(xiàn)a可以得到電動(dòng)勢(shì)為縱軸截距，即E＝1.2V，內(nèi)阻為圖線(xiàn)a的斜率，可知r＝1.2390×（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理連接實(shí)物圖，如圖所示。（3）設(shè)可樂(lè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E和r，電流表和電壓表內(nèi)阻分別為RA和RV。根據(jù)圖丙方案，圖線(xiàn)a的U軸截距值恰好為可樂(lè)電池的電動(dòng)勢(shì)，即E＝1.2V，實(shí)際上圖線(xiàn)a的斜率值應(yīng)為k＝1.2390×10－6Ω＝r＋RA，根據(jù)圖乙方案，圖線(xiàn)b的U軸截距值應(yīng)為0.8V＝RVr＋RV·E，而圖線(xiàn)b的斜率值應(yīng)為0.84004.（1）串R1（2）2bkb（3解析：（1）由于所給電壓表的量程較小，需將所給電壓表改裝成量程為2V的電壓表，需要電阻分壓，所以要串聯(lián)一定值電阻。電壓表改裝成量程為2V的電壓表，則Ugrg（rg＋R）＝Um，解得R＝10kΩ，故選（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律得E＝2U＋2UR·r，整理得1U＝2rE·1R＋2E，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知2rE＝k，2E＝b（3）測(cè)得的電源內(nèi)阻應(yīng)等于電壓表內(nèi)阻RV與電阻R1之和再與電源內(nèi)阻r并聯(lián)后的阻值，即r測(cè)＝（RV＋R15.（1）電流表的分壓作用（2）③E＝I1U2－I2U1解析：（1）該電路圖相當(dāng)于電流表的內(nèi)接，誤差來(lái)源于電流表的分壓作用；（2）③當(dāng)