2026屆高考物理沖刺復(fù)習(xí)實驗十三測量電源的電動勢和內(nèi)阻夯實必備知識1實驗電路操作要領(lǐng)注意事項1.電流表用0.6

A的量程，電壓表用3

V的量程，按圖連接好電路。2.把滑動變阻器的滑片移到使阻值最大的一端。3.閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1，U1)。用同樣的方法再測量幾組I、U值，填入表格中。4.斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材數(shù)據(jù)處理誤差分析1.讀數(shù)不準(zhǔn)確和電表線性不良引起誤差。2.用圖像法求E和r時，由于作圖不準(zhǔn)確造成誤差。3.實驗時通電時間過長或電流過大，都會引起E、r變化。4.若采用圖甲電路，由于電壓表的分流作用造成誤差，電壓值越大，電壓表的分流越多，對應(yīng)的I真與I測的差值越大，其U-I圖像如圖丙所示。結(jié)論:E測<E真，r測<r真5.若采用圖乙電路，由于電流表的分壓作用造成誤差，電流值越大，電流表的分壓越多，對應(yīng)的U真與U測的差值越大，其U-I圖像如圖丁所示。結(jié)論:E測=E真，r測>r真研透核心考點2考點二拓展創(chuàng)新實驗考點一教材原型實驗考點一教材原型實驗考向

伏安法測電動勢和內(nèi)阻例1(2024·甘肅卷，12)精確測量干電池電動勢和內(nèi)阻需要考慮電表內(nèi)阻的影響?？捎闷鞑挠?電壓表(量程1.5V，內(nèi)阻約為1.5kΩ)、電流表(量程0.6A)、滑動變阻器、開關(guān)、干電池和導(dǎo)線若干。某小組開展了以下實驗。 (1)考慮電流表內(nèi)阻影響

①用圖甲所示電路測量電流表的內(nèi)阻。從圖乙電壓表和電流表讀數(shù)可得電流表內(nèi)阻RA=

_______Ω(保留2位有效數(shù)字)。

答案1.0②用圖丙所示電路測量干電池電動勢和內(nèi)阻。電壓表讀數(shù)、電流表讀數(shù)、干電池內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻分別用U、I、r和RA表示，則干電池電動勢E=U+

(用I、r和RA表示)。

解析根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=U+I(RA+r)。答案I(RA+r)

③調(diào)節(jié)滑動變阻器測得多組電表讀數(shù)，作出圖丁所示的U-I圖像。則待測干電池電動勢E=

V(保留3位有效數(shù)字)，內(nèi)阻r=

Ω(保留1位小數(shù))。

答案1.40(1.41也可)

1.0(1.1也可)

(2)考慮電壓表內(nèi)阻影響該小組也嘗試用圖戊所示電路測量電壓表內(nèi)阻，但發(fā)現(xiàn)實驗無法完成。原因是

(單選，填正確答案標(biāo)號)。

A.電路設(shè)計會損壞儀器

B.滑動變阻器接法錯誤C.電壓太大無法讀數(shù)

D.電流太小無法讀數(shù)解析由于電壓表內(nèi)阻很大，且串聯(lián)接入電路，則回路中的電流會非常小，電流表示數(shù)會非常小，無論怎么移動滑動變阻器的滑片都是這樣，D正確。答案D考向

安阻法測電動勢和內(nèi)阻(1)電路圖及數(shù)據(jù)處理圖像(2)誤差分析:電流表分壓造成誤差，E測=E真，r測>r真。例2(2025·福建寧德一模)某課外研究小組用如圖甲所示的電路測定電源的電動勢與內(nèi)阻。電流表的量程符合實驗要求，其內(nèi)阻很小(可忽略)。(1)定值電阻R1的作用是

。

解析R1連在干路中，起到保護(hù)電路的作用。答案保護(hù)電路

答案3.0

2.3角度伏阻法測電動勢和內(nèi)阻(1)電路圖及數(shù)據(jù)處理圖像(2)誤差分析:電壓表分流造成的誤差，得E真>E測，r真>r測。例3(2024·黑吉遼卷，11)某探究小組要測量電池的電動勢和內(nèi)阻。可利用的器材有:電壓表、電阻絲、定值電阻(阻值為R0)、金屬夾、刻度尺、開關(guān)S、導(dǎo)線若干。他們設(shè)計了如圖所示的實驗電路原理圖。(1)實驗步驟如下:①將電阻絲拉直固定，按照圖(a)連接電路，金屬夾置于電阻絲的

(選填“A”或“B”)端;

②閉合開關(guān)S，快速滑動金屬夾至適當(dāng)位置并記錄電壓表示數(shù)U，斷開開關(guān)S，記錄金屬夾與B端的距離L;③多次重復(fù)步驟②，根據(jù)記錄的若干組U、L的值，作出圖(c)中圖線Ⅰ;④按照圖(b)將定值電阻接入電路，多次重復(fù)步驟②，再根據(jù)記錄的若干組U、L的值，作出圖(c)中圖線Ⅱ。解析閉合開關(guān)前，為了保護(hù)電路，應(yīng)使電阻絲接入電路的阻值最大，故金屬夾應(yīng)置于電阻絲的A端。答案A

考點二拓展創(chuàng)新實驗例4(2025·江蘇鹽城模擬)利用如圖所示的電路既可以測量電壓表和電流表的內(nèi)阻，又可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻。主要實驗步驟如下:步驟一:按圖連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2，閉合開關(guān)S1和S2，再反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2，使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V、電阻箱R1、電阻箱R2的示數(shù)分別為I1、U1、R1、R2;步驟二:反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2(與步驟一中的電阻值不同)，使電流計G的示數(shù)仍為0，讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為I2、U2?；卮鹣铝袉栴}:(1)在步驟一中，閉合開關(guān)S1和S2前，調(diào)節(jié)電阻箱至阻值

(選填“最大”或“最小”)。

(2)在步驟二中，將電阻箱R1的阻值減小，使電流計G的示數(shù)為0，則電阻箱R2阻值

(選填“增大”或“減小”)。

解析(1)為了保護(hù)電路安全，閉合開關(guān)S1和S2前，調(diào)節(jié)電阻箱至阻值最大。(2)將電阻箱R1的阻值減小，向上流的電流增大，要使電流計G的示數(shù)為0，需增大向下流的電流，所以減小R2。答案(1)最大(2)減小(3)利用步驟一中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻RV=

。

(4)結(jié)合步驟一和步驟二中的測量數(shù)據(jù)可以求得電源電動勢E=

。

(5)電流計G的內(nèi)阻對電動勢的測量值

(選填“有”或“無”)影響，其理由是

。

提升素養(yǎng)能力31.(2023·湖北卷，12)某實驗小組為測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計了如圖(a)所示電路，所用器材如下:電壓表(量程0~3V，內(nèi)阻很大);電流表(量程0~0.6A);電阻箱(阻值0~999.9Ω);干電池一節(jié)、開關(guān)一個和導(dǎo)線若干。(1)根據(jù)圖(a)，完成圖(b)中的實物圖連線。(2)調(diào)節(jié)電阻箱到最大阻值，閉合開關(guān)。逐次改變電阻箱的電阻，記錄其阻值R、相應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出的U-I圖像如圖(c)所示，則干電池的電動勢為

V(保留3位有效數(shù)字)、內(nèi)阻為

Ω(保留2位有效數(shù)字)。

答案(1)見解析圖(2)1.58

0.63

(3)2.5(4)偏小解析(1)實物連線如圖。

(4)由于電壓表內(nèi)阻不是無窮大，則實驗測得的是電壓表內(nèi)阻與電源內(nèi)阻的并聯(lián)值，即實驗中測得的電池內(nèi)阻偏小。2.(2025·江蘇泰州中學(xué)模擬)某實驗小組為測量一款舊移動電源的電動勢和內(nèi)阻，準(zhǔn)備了以下實驗:(1)查看移動電源的銘牌，如圖甲所示，若持續(xù)輸出2A的電流，該移動電源供電時長最多為

h。

(2)實驗室有以下器材:待測移動電源(內(nèi)阻小于1.0Ω);電流表A:量程0~0.6A，內(nèi)阻約為0.3Ω電壓表V:量程0~3.0V，內(nèi)阻為3000Ω定值電阻:R1=9Ω定值電阻:R2=3000Ω滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干同學(xué)們用以上器材設(shè)計了四種測量電路如下，其中最合理的測量電路是

。

(3)用最合理的測量電路進(jìn)行實驗，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，并記錄不同阻值時電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，做出U-I圖線如圖乙所示，則該移動電源的電動勢為E=

V，內(nèi)阻為r=

Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(4)同學(xué)們在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，用不同最大阻值的滑動變阻器調(diào)節(jié)效果不同。因此分別接入最大阻值為10Ω、50Ω、500Ω的滑動變阻器到上述實驗的電路中進(jìn)行實驗，之后以滑動變阻器接入電路中的有效長度l與總長度L的比值為橫軸，以電壓表示數(shù)U為縱軸，做出如圖丙所示的三條圖線，對應(yīng)最大阻值為10Ω的滑動變阻器的圖線是

(選填“A”“B”或“C”)。

答案(1)5

(2)C

(3)4.8

0.60

(4)C

(4)圖線A在滑動變阻器移動很小距離時電壓變化很大，說明該滑動電阻器的最大阻值遠(yuǎn)大于定值電阻R1，即圖線A對應(yīng)最大阻值為500

Ω的滑動變阻器;圖線C中滑動電阻器接入電路阻值較大時電壓變化最不明顯，對電路中電壓調(diào)節(jié)作用較小，即滑動電阻器最大阻值最小，即圖線C對應(yīng)最大阻值為10

Ω的滑動變阻器。3.(2024·江蘇南京六校期中)為測量某電源的電動勢E(約為3V)和內(nèi)阻r(約為1Ω)，小南同學(xué)設(shè)計了如圖甲、乙所示實驗電路圖，所用器材如圖丙所示。已知電流表的內(nèi)阻約為1Ω，電壓表的內(nèi)阻約為3kΩ，滑動變阻器最大阻值為10Ω、額定電流為1A，定值電阻R0=1Ω。請回答下列問題:(1)按照圖甲所示的電路圖，將圖丙中的實物連線補(bǔ)充完整。(2)閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移至最

端(選填“左”或“右”)。

(3)閉合開關(guān)S后，移動滑片P改變滑動變阻器的接入阻值，記錄下幾組電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I，將實驗記錄的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描點作出U-I圖像。(4)在圖丙中改變導(dǎo)線的接線位置，完成了圖乙電路圖的實物連接，重復(fù)步驟(2)、(3)，將實驗記錄的數(shù)據(jù)在同一坐標(biāo)系內(nèi)描點作出U-I圖像，如圖丁所示?？芍獔D丁中標(biāo)記為Ⅱ的圖線是采用實驗電路

(選填“甲”或“乙”)測量得到的。

(5)用圖甲或圖乙的電路進(jìn)行實驗，測出的電源內(nèi)阻r均存在系統(tǒng)誤差，從減小系統(tǒng)誤差角度考慮，該實驗宜選用圖

(選填“甲”或“乙”)實驗電路。

(6)利用圖丁圖像提供的信息可以修正該實驗的系統(tǒng)誤差，則修正后被測電源的內(nèi)阻r=

(用U1、U2、I1、I2、R0表示)。

(2)閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移至最左端，保證開始時接入電路的滑動變阻器的阻值最大，用以保護(hù)電路和儀器。

4.(2024·江蘇揚(yáng)州期末)鋰電池具有能量密度大、重量輕、壽命長、綠色環(huán)保等優(yōu)點，已得到了廣泛應(yīng)用。圖甲為某國產(chǎn)手機(jī)內(nèi)的可充電的鋰電池，該電池標(biāo)稱電動勢為12V。某實驗小組想測定它的電動勢和內(nèi)電阻。同學(xué)們上網(wǎng)查得該電池的內(nèi)電阻很小，大約只有幾十毫歐。他們從實驗室找到了兩個開關(guān)S1和S2、一個雙量程電壓表V(0~3V，0~15V，內(nèi)阻約幾千歐)以及一個電阻箱(99.999Ω，精度0.001Ω)，并設(shè)計了如圖乙所示的電路。接著完成了以下的實驗步驟:a.按圖乙所示電路連接實物電路;b.保持開關(guān)S2斷開，閉合開關(guān)S1，讀出電壓表示數(shù)U1;c.把電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)淖柚?，再閉合開關(guān)S2，此時電壓表的示數(shù)U2如圖丁所示，電阻箱R的示數(shù)如圖戊所示;d.記下實驗數(shù)據(jù)，并計算出鋰電池的電動勢和內(nèi)電阻;e.實驗完畢，整理實驗器材。請完成下列問題:(1)請用筆代線，按圖乙電路圖將圖丙中實物電路連接好。(2)根據(jù)圖丁和圖戊可知U2=

V，R=

Ω。

(3)