新教材适用2025版高考物理二轮总复习第1部分核心主干复习专题专题7物理实验第18讲常考电学实验题型3以测电源电动势为核心的电学实验教师用书

题型3以测电源电动势为核心的电学试验〔真题探讨3〕(2024·湖北高考卷)某试验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：电压表(量程0～3V，内阻很大)；电流表(量程0～0.6A)；电阻箱(阻值0～999.9Ω)；干电池一节、开关一个和导线若干。(1)依据图(a)，完成图(b)中的实物图连线_见解析图__。(2)调整电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次变更电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。依据记录数据作出的U－I图像如图(c)所示，则干电池的电动势为_1.58__V(保留3位有效数字)、内阻为_0.64__Ω(保留2位有效数字)。(3)该小组依据记录数据进一步探究，作出eq\f(1,I)－R图像如图(d)所示。利用图(d)中图像的纵轴截距，结合(2)问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为_2.5__Ω(保留2位有效数字)。(4)由于电压表内阻不是无穷大，本试验干电池内阻的测量值_偏小__(填“偏大”或“偏小”)。【解析】(1)实物连线如图：(2)由电路结合闭合电路的欧姆定律可得U＝E－Ir由图像可知E＝1.58V内阻r＝eq\f(1.58－1.37,0.33)Ω＝0.64Ω。(3)依据E＝I(R＋RA＋r)，可得eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)·R＋eq\f(RA＋r,E)，由图像可知eq\f(RA＋r,E)＝2解得RA＝2.5Ω。(4)由于电压表内阻不是无穷大，则试验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即试验中测得的电池内阻偏小。〔对点训练〕(2024·吉林统考模拟)探讨小组利用如图(a)所示电路测量某水果电池的电动势和内阻。电流表A1和A2量程均为200μA，内阻相同。电阻箱R、R0和R1的最大阻值均为99999Ω。(1)测量电流表的内阻。调整电阻箱R、R0的阻值均为2000Ω，闭合开关S1和S2，调整电阻箱R1使电流表A2的示数为零，电阻箱R1的阻值如图(b)所示，则电流表的内阻RA＝_900__Ω。(2)保持S1闭合，断开S2。将电阻箱R0调到_1_600__Ω，使R0与A2整体可视为量程为0.5V的电压表。(3)接着，保持电阻箱R0不变，变更电阻箱R的值，记录电流表A1和A2的值I1和I2，试验数据如表所示。I2(μA)366694114134I1(μA)182167153143133依据表中数据绘制图像如图(c)所示，则水果电池的电动势E＝_1__V，内阻r＝_4×103__Ω。(计算结果保留一位有效数字)【解析】(1)依据题意可知，闭合开关S1和S2，当电流表A2的示数为零时，则A2两端的电势相等，由于电阻箱R、R0的阻值相等，可知两条支路的电流相等，则电流表A1的内阻RA与电阻箱R1的阻值相等，由图(b)可得RA＝900Ω。(2)依据题意，由欧姆定律有eq\f(U,RA＋R0)＝Ig解得R0＝eq\f(U,Ig)－RA＝1600Ω。(3)依据题意，由闭合回路欧姆定律有I2(RA＋R0)＝E－I1(RA＋r)整理可得I2＝eq\f(E,RA＋R0)－eq\f(RA＋r,RA＋R0)I1结合图(c)可得eq\f(RA＋r,RA＋R0)＝eq\f(14