2025年高考物理历届真题检测及实验专题试卷71 测量电源电动势和内阻实验（解析版）.doc

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专题71测量电源电动势和内阻实验

一．2023年高考题

1.（10分）（2023高考全国乙卷）

一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E(约为1.5V)和内阻r（小于2Ω）。图中电压表量程为1V，内阻RV=380.0Ω；定值电阻R0=20.0Ω；电阻箱R,最大阻值为999.9

图（a）图（b）

（1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选________Ω（填“5.0”或“15.0”）；

（2）闭合开关，多次调解电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；

（3）根据图（a）所示电路，用R、R0、RV、E和r表示1U，得

（4）利用测量数据，做1U

（5）通过图（b）可得E=________V（保留2位小数），r=________Ω（保留1位小数）；

（6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E,由此产生的误差为|E

【参考答案】（1）15.0（3）+（+）r+（+）R；

（5）1.532.6（6）1.3

【名师解析】（1）由于电压表量程只有1V，定值电阻R0=20.0Ω，为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值不小于10Ω，可以选15.0Ω

（3）根据图（a）所示电路，利用闭合电路欧姆定律，E=U+（+）（R+r），变化为1U=+（+）（R+r），，即用R、R0、RV、E和r表示1U，得1U=+（+）r+（+）R；

（5）延长图（b）中的图线，与纵轴交点为0.88，图线斜率k=0.033，由+（+）r=0.86，（+）=0.033，可得E=1.53V，r=2.6Ω；

（6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，则有=0.033，得到的电源电动势为E=1.51V,由此产生的误差为|

2.(7分)（2023年1月浙江选考）(1)在“测定电池的电动势和内阻”实验中，

①用如图1所示的电路图测量，得到的一条实验数据拟合线如图2所示，则该电池的电动势E＝V(保留3位有效数字);内阻r＝(保留2位有效数字)。

②现有如图3所示的实验器材，照片中电阻箱阻值可调范围为0～9999Ω，滑动变阻器阻值变化范围为0～10Ω，电流表G的量程为0～3mA、内阻为200Ω，电压表的量程有0～3V和0～15V。请在图3中选择合适的器材，在答题纸相应方框中画出两种测定一节干电池的电动势和内阻的电路图。

【参考答案】（1）①1.45~1.470.63~0.67②

【名师解析】①由闭合电路欧姆定律，E=U+Ir，变化为与图2图像相符的关系式U=E-Ir，由图2图像可知，该电池的电动势E＝1.46V;内阻r＝0.65Ω。

②图3所示的实验器材有电压表、电流表、电阻箱、滑动变阻器等，可以利用电压表和电阻箱并联连接在电池和开关两端，组成测量电动势和内阻的测量电路；由于电流表内阻为200Ω，不能采用电流表和电阻箱串联连接在电池和开关两端，组成测量电动势和内阻的测量电路；可以将电流表和电阻箱并联扩大电流表量程，与滑动变阻器串联后再与电压表并联，连接在电池和开关两端，组成测量电动势和内阻的测量电路。

二．2023年前高考题

1．（9分）（2023高考北京卷）

用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。

（1）利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r，所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电流表内电阻用表示，请你用E、r和RA表示出、，并简要说明理由。

（2）某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据（图甲：U=IR，图乙：）描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。

在图3中，对应图甲电路分析的U-I图像是：__________；对应图乙电路分析的U-I图像是：________。

（3）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图1中的（填“甲”或“乙”）。

【参考答案】（1）E’=E，r’=r+RA。（2）CA（3）乙。

【命题意图】本题考查电源电动势和内阻测量实验及其相关知识点。

【解题思路】（1）对图1甲，由闭合电路欧姆定律，E=I（r+RA+R）可知等效电源的电动势E’=E，内阻r’=r+RA。

（2）由于电源的伏安特性曲线斜率的绝对值表示电源内阻，所以图3中，对应图甲电路分析的U——I图像是C。图乙电路等效电源的电