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专题 60 实验：测量电池的电动势和内阻
授课提示：对应学生用书95页
1．[2024·贵州省黔东南期中检测]某同学用伏安法测量标称值为1.5 V的干电池的电动
势和内电阻，所用电压表量程为3 V、内阻约为3 kΩ，电流表量程为0.6 A、内阻约为0.5
Ω.实验中有图(a)和(b)两个电路图供选择，该同学选用合适的电路图得到的电压 U和电流I
的关系图线如图(c)所示．
(1)该同学选择的电路图是图________(填“a”或“b”)；
(2)由图(c)可知，干电池的电动势E为________V，内电阻r为________Ω(结果保留到
小数点后两位)；
(3)若选择另一个电路图进行实验，在图(c)上用实线画出实验中应得到的图线的示意图．
答案：(1)a (2)1.48(1.47或1.49也可)
0．96(0.94～0.98均可) (3)图见解析
解析：(1)因电源内阻与电流表内阻很接近，故应采用相对电源来说的电流表外接法，
应选图(a)所示电路图．
(2)由E＝U＋Ir，可知U＝E－Ir.则UI图像的纵截距表示电源电动势，斜率的绝对值表
示内阻，即E＝1.48 V，r＝ Ω＝0.96 Ω
(3)若选择b电路图进行实验，则E＝U＋I(R ＋r)，可得I＝＝ A≈0.33 A，在图(c)上用
A
实线画出实验中应得到的图线的示意图，如图
2．如图甲所示，用铜片、铝片和可乐可以做成可乐电池，电动势大约在 0.5 V～0.6 V
之间，内阻几千欧左右，某实验兴趣小组制作了一个可乐电池并测量其电动势和内阻．(1)如图乙所示，直接用多用电表“直流2.5 V”量程测量出可乐电池的电动势大小为
________ V(保留两位有效数字)；
(2)现有实验器材：
A．电压表(0～3 V，R 约为3 000 Ω)
V
B．电流表(0～300 μA，R 为300 Ω)
A
C．电阻箱(0～9 999 Ω)
D．滑动变阻器(0～20 Ω)
E．开关，导线若干
①为了更准确测量可乐电池的电动势和内阻，选择合适的器材并按电路图__________
完成电路连接；
②通过数据处理画出相应的可乐电池R图像如图丙实线所示，可知该可乐电池的内阻
约为____________ Ω；
③将该可乐电池静置5 h后再次测量获得的R图像如图丙虚线所示，可知该可乐电池
的电动势____________．(选填“增大”“减小”或“不变”)
答案：(1)0.42(0.43也可) (2)①A ②1 900 (1 800也可) ③不变
解析：(1)用中间一圈的刻线读数，其中250即是2.50 V，50即是0.50 V，则电池的电
动势大小为0.42 V．(2)提供的电压表量程太大，可用安阻法测量，即用电路A.由闭合电路
欧姆定律得E＝I(R＋r ＋r)，整理得R＝－(r ＋r)，结合图像可知r ＋r＝2 200 Ω，解得电
A A A
池的内阻r＝2 200 Ω－300 Ω＝1 900 Ω，图线的斜率表示电动势，静置5 h后的图线与原
图线平行，斜率不变，则电动势不变．
3．某实验小组的同学为测量由两节干电池组成的电池组的电动势 E和内电阻r，设计
了如图甲所示的实验电路，其中R为电阻箱，定值电阻R ＝3 Ω.实验过程中获得了多组电
0
压表示数U和相应的电阻箱阻值R，并绘制出了与图像如图乙所示，则：(1)根据图像求得电池组的电动势测量值E＝________ V，内电阻测量值r＝________
Ω；(结果均保留两位有效数字).
(2)由实验原理可知，该实验得到的电动势的测量值________(选填“大于”“小于”或
“等于”)真实值，内电阻的测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．
答案：(1)3.0 2.0 (2)小于 小于
解析：(1)根据闭合电路欧姆定律E＝U＋(R ＋r)可得＝·－，由关系图线知纵截距绝对
0
值＝0.2 Ω，又R ＝3.0 Ω，得r＝2.0 Ω；由图线的斜率k＝＝，解得E＝3.0 V；
0
(2)根据实验原理可知，电动势的测量值E ＝·R＜E ，故测量值应小于电源电动势真
测 V 真
实值，内电阻的测量值r ＝－R ＝＜＜r ，故内电阻的测量值小于真实值．
测 0 真
