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必修部分电学实验最新模拟题冲刺
专题10. 伏阻法测量电源电动势和内阻实验
1. （2024 山西临汾一模）有一种叠层电池，电动势约为9V，内阻在
之间，最大允许电流为
50mA。为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲的电路进行实验。图中电压表的内电阻很大，
对电路的影响可以不计；R 为电阻箱，阻值范围为
；
是定值电阻。
（1）电路中
的作用是保护电源的安全，以下几个定值电阻可以用于本实验的是________。
A．
B．
C．
D．
（2）该同学接入符合要求的
后，按照电路图正确连接电路，请将图乙的电路补充完整_______。
（3）闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，获得多组数据，作出了如
图丙的
图线。则根据该同学所作的图线可求得该电池的电动势
________V，内电阻
________
（结果均保留2 位有效数字）。
（4）如果考虑电压表内阻的影响，上面测量的电动势结果________，内电阻结果________（都选填“偏
大”“偏小”“不影响”）。
1
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【参考答案】 （1） ①. C （2） ②.
（3）③.
④.
（4） ⑤. 偏小 ⑥. 偏小
【名师解析】
（1）[1]根据闭合电路欧姆定律可知电路中
最小电阻为
故选C。
（2）[2]按照电路图正确连接电路，将图乙的电路补充完整
（3）[3][4]由闭合电路欧姆定律得
变形得
可知纵截距
解得
2
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斜率
解得
（4）[5][6]由于电压表分流作用，则通过电源的电流实验中偏小，由
可知，电池的电动势偏小，
内电阻偏小。
2. （2024 江西吉安一中期末）实验小组用图甲所示的电路来测量电源的电动势与内阻，图中定值电阻的
阻值为R0，电压表的内阻很大，电阻箱R 的调节范围足够大。主要的实验步骤如下：
a.先将S 闭合，多次改变电阻箱的阻值，记下电压表的对应示数U 和电阻箱的阻值R；
b.根据记录的数据，做出
的图像如图乙所示。
回答下列问题：
（1）按照图甲所示的实验电路图在下列方框中接好实物图___________；
（2）写出乙图的函数表达式________________（用E、r、R0、U、R 来表示）；
（3）根据乙图可得r=_________（用b、R0表示），E=__________（用a 表示），由于______________.电
3
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源电动势的测量值与真实值相比偏小.
【参考答案】 （1）.
（2） ②.
（3） ③.
④.
⑤. 电压表的分流
【名师解析】
（1）[1]完整的电路连线图如下；
（2）[2]由闭合电路欧姆定律可得
变形可得
；
（3）[3][4][5]由乙图可得
综合解得
4
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由于电压表的分流，电源电动势的测量值与真实值相比偏小。
3. （2024 湖南永州重点高中质检）一种实验用的小型电池的电动势约为9V，允许最大输出电流为50mA，
为了测定这个电池的电动势和内阻，用图甲所示电路进行测量图甲中电压表内阻很大，可不考虑它对测
量的影响，R 为电阻箱，阻值范围为
，
是保护电阻．
实验室里备用的定值电阻有以下几种规格：
A.
，5W
，
，1W
实验时，
应选用______较好
选填字母
在实验中当电阻箱调到图乙所示位置后，读出电阻箱此时的电阻为______
，闭合开关S，读出电压
表示数为U，并可计算出流过电池的电流I．
如题
方法，重复多次测量，得出多组电压表示数U 和流过电池的电流I 的数据，作出如图丙所示
图象，则该电池的电动势
______V，内阻
______
【参考答案】 ①. B ②. 750 ③.
④. 50
【名师解析】
根据欧姆定律求出电路最小电阻，从而正确选择保护电阻；明确电阻箱的读数方法，由图示电阻箱读出其
5
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示数；由闭合电路欧姆定律求出函数表达式，然后根据图象求出电源电动势与内电阻．
（1）电源的最大输出电流为Im=50mA=0.05A，则电路最小电阻R=
=
=180
，则保护电阻阻值约
为：R0=R-r=180
-40
=140
，回路的最大功率P=ImE=0.05
9W=0.45W，根据给出的四个选项可知，保
护电阻应选B 更好一些．
（2）由图乙所示可知电阻箱阻值：R=0
1000
+7
100
+5
10
+0
1
=750
（3）由闭合电路欧姆定律可得：E=U+Ir，则U=E-Ir，图象的截距为E=9.5V，斜率r=
=50
故答案为（1）B；（2）750
；（3）9.5；50
【点睛】本题考查了运用伏阻法测量电源电动势和内阻实验，知道实验原理、会根据U-I 图象测量电源的
电动势和内阻即可正确解题．
4. （2024 湖北重点高中3 月联考）为测量水果电池的电动势和内阻，某同学用到如下实验器材：待测水果
电池、电阻箱、数字式万用表（内阻远大于普通电压表）、开关、导线若干。实验操作步骤如下：
①按图甲连接电路，多用电表调到“直流电压档”；
②调节电阻箱阻值，闭合开关，记录电阻箱的阻值R 和多用电表的示数U，再断开开关；
③调节电阻箱的阻值，重复步骤②；
④根据所记录数据，描点作出
图像，如图乙中直线b 所示。
完成下列问题：
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（1）根据闭合电路欧姆定律，可以得到
与
关系表达式为
________（用E、r 和R 表示）；
（2）不考虑多用电表内阻对电路的影响，由图乙中直线b 可计算出，该水果电池的电动势
________
，内阻
________
；（结果均保留2 位有效数字）
（3）若用普通的电压表代替万用电表进行实验，得到的图线可能是图乙中的________（填“a”、“b”、“c”
或“d”）。
【参考答案】（1）
（2） ①. 1.0 ②. 0.80
（3）a
【名师解析】
（1）根据闭合电路欧姆定律
整理可得
（2） [1][2] 则可知图线b 的截距
图像斜率
由图线b 可知
所以
（3）若用普通的电压表代替万用电表进行实验，由于电压表内阻不是无穷大，会导致测量结果存在误差，
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由闭合回路欧姆定律有
得
可见图线斜率不变，但截距变化，所以得到图线可能是图乙中的a。
5. （2024 山西晋城一中质检） 某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水
果电池组的内阻较大，为了提高实验的精度，需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度在中央
的双向电压表，该同学便充分利用这块表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表内阻的测量，
又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量。该同学用到的实验器材有：待测水果电池组（电动势
约4V、内阻约
），双向电压表（量程为2V、内阻约为
），电阻箱（0~
），滑动变阻器
（0~
），一个单刀双掷开关及若干导线。
(1)该同学按如图1 所示电路图连线后，首先测量了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤：
①将R1的滑动触片滑至最左端，将开关S 拨向1 位置，将电阻箱阻值调为0；②调节R1的滑动触片，使电
压表示数达到满偏U；③保持R1不变，调节R2，使电压表的示数达到
，读出电阻箱的阻值，记为R0，则
电压表的内阻RV=__________。
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(2)若测得电压表内阻为
，可分析此测量值应__________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
(3)接下来测量电源的电动势和内阻，实验步骤如下：
①将开关S 拨至__________（填“1”或“2”）位置，将R1的滑片移到最__________端，不再移动；
②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一合适值，记录电压表的示数和电阻箱的阻值；
③重复第二步，记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。
(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R，作出
图像，如图2 所示，其中纵轴截距为b，斜率
为k，则电动势的表达式为__________，内阻的表达式为__________。
【参考答案】 （1） ①.
（2） ②. 大于 （3） ③. 2 ④. 左
（4） ⑤.
⑥.
【名师解析】
(1)[1]．滑动变阻器接入电路的阻值不变，电压表与电阻箱两端电压不变，电压表示数变为满偏电压
时，
则电阻箱分压
，电阻箱接入电路的阻值等于电压表内阻的2 倍，则电压表内阻
．
(2)[2]．调节电阻箱阻值使电压表示数变为满偏电压的
时，电路总电阻变大，电路总电流变小，滑动变阻
器与电源内阻分压变小，电阻箱与电压表两端总电压变大，当电压表示数变为满偏电压
时，电阻箱两端
电压大于电压表满偏电压的
，实际上电压表内阻小于
，则电压表内阻的测量值偏大．
(3)①[3][4]．测电源电动势与内阻，应将开关S 拨至2 位置，将R1的滑动触片移到最左端，不再移动．
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④[5][6]．由图示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势
则
由图示图象可知，图象截距
图象斜率
则电源电动势
电源内阻
．
5．（8 分）（2024 年辽宁顶级名校质检）某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动
势和内阻，他们找到了如下的实验器材：电池组（四节干电池）、灵敏电流计
（满偏电流
，内阻
）、定值电阻
，定值电阻
，变阻箱
（阻值范围可调），开关，导线若干。同学们思考讨论后设计
电路如图甲。
（1）若灵敏电流计
（满偏电流
，内阻
）改装成量程为
的电压表，则定值电阻
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的阻值为______
。
（2）采集灵敏电流计
和变阻箱
的读数，作出了图像如图乙所示，已知图线的斜率为
，纵截距为
，
则所测得电池组的电动势
______，内阻
______。（用题目中所给的字母表示，已知电源中的电流
远大于电流计G 中的电流）
（3）组长还组织大家进一步研究，图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把两个该
型号的灯泡并联后再与
的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若测得电池组的电动势
，内阻
），如图丁，则每只灯泡消耗的实际功率为______
（保留2 位有效数字）。
【参考答案】（1）5500 （2）
（3） 0.25
【名师解析】（1）[1]若想灵敏电流计
改装成量程为
的电压表，需要串联一个定值电阻
，该定值
电阻的阻值
（2）[2][3]由电路图可得
因已知电源中的电流远大于电流计
中的电流，则可写成
即
则
，
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解得
，
（3 ）[4] 设灯泡两端电压为
，每个灯泡的电流为
，由闭合电路欧姆定律
将此关系图像画在丙图中，如图所示
两图形交点即为一个灯泡的工作电流与电压，每只灯泡的功率
6. (2024 山西吕梁和孝义期末)某学习小组的同学们想利用电压表和电阻箱测量一电池组的电动势和内阻，
他们找到了如下实验器材：电池组（电动势约为
，内阻约为
），灵敏电流计G（满偏电流
，内阻
），定值电阻
（
），定值电阻
，电阻箱R，开关与导线若干。
同学们研究器材，思考讨论后确定了如下的实验方案，请你将该方案补充完整。
（1）若想把灵敏电流计G 改装成量程为8V 的电压表，需要______（选填“串联”或“并联”）定值电阻
等于______
。
（2）为了准确测出电池组的电动势和内阻，同学们设计了如下图甲所示的电路图。
（3）同学们根据采集到的灵敏电流计G 的读数I 和电阻箱的读数R，作出的图像如图乙所示，已知图线的
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斜率为k，纵截距为b，电源中的电流远大于电流计G 中的电流，则所测得电池组的电动势
______，
内阻
______。（用题目中所给的字母表示）
（4）该小组同学继续研讨探究；图丙所示为他们测得的某型号小灯泡的伏安特性曲线，如果把四个该型
号的灯泡并联后再与
的定值电阻串联起来接在上述电池组上（若测得电池组的电动势
，内阻
），如图丁则四只灯泡消耗的实际总功率为______W（结果保留两位有效数字）。
【参考答案】 （1） ①. 串联 （2） ②.
（3） ③.
④.
（4） ⑤.
（
）
【名师解析】
（1）[1][2]根据电表改装原理可知若想把灵敏电流计G 改装成量程为8V 的电压表，需要串联一个定值电阻
（3）[3][4]根据闭合电路欧姆定律有
变形可得：
结合图乙有
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，
解得
，
（4）[5]设灯泡的电压为U，电流为I，则有
解得
作出对应的
图像如图所示
由图像可知，灯泡实际的电流与电压分别为
，
故四只灯泡消耗的实际总功率为
7. （2024 湖南长沙高三适应性考试）某同学把铜片和锌片相隔约
插入一个苹果中，就制成了一个水
果电池。为了测量其电动势
和内阻，他用到的实验器材有电阻箱（最大阻值为
）、数字万用表
电压挡（内阻远大于普通电压表）、开关、导线若干。实验步骤如下∶
①将该水果电池与其余实验器材按图甲所示电路连接；
②调节电阻箱阻值，闭合开关，待示数稳定后，记录电阻箱的阻值
和数字万用表的数值
后立即断开开
关；
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③每次将电阻箱的阻值增大
，重复实验，计算出相应的
和
，数据记录如下表所示∶
2000
0.206
0.500
4.854
3000
0.275
0.333
3.636
4000
0.335
0.250
2.985
5000
0.380
0.200
2.632
6000
0.425
0.167
2.353
④根据表中数据，绘制出
关系图线如图乙中的直线
所示。
请回答下列问题∶
（1）步骤②中立即断开开关的原因是________；
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（2）根据闭合电路欧姆定律，可以得到
与
的关系表达式为
________（用
、和
表示）；
（3）根据实验数据绘制的图线
可得该水果电池的电动势为________
，内阻为________
（结果均保
留2 位有效数字）；
（4）若用普通的电压表代替万用电表进行实验，得到的图线可能是图乙中的________（选填“
"、
“b"、“c"、“d"）。
【参考答案】 ①. 见解析 ②.
③.
④.
⑤. a
【名师解析】
（1）[1]步骤②中立即断开开关
原因是防止长时间通电，导致水果电池内阻和电动势发生变化。
（2）[2]在闭合电路中，由闭合电路欧姆定律有
解得
（3）[3][4]则可知图像b
截距
图像斜率
由图b 可知
所以
（4）[5]若用普通的电压表代替万用电表进行实验，由于电压表内阻不是无穷大，会导致测量结果存在误
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差，由闭合回路欧姆定律有
得
可见图线斜率不变，但截距变化，所以得到图线可能是图乙中的a。
8. （2024 黑龙江牡丹江市第二共同体期末联考）日常生活中充电宝可以像电源一样使用，小明尝试测量
充电宝的电动势
及内阻（
约为3V，r 约为
）。实验室提供的器材如下：
A.充电宝；
B.电压表（量程
，内阻约
）；
C.电阻箱
（限值范围
）；
D.开关、导线若干。
（1）根据题中的器材，设计一个实验原理图______。
（2）实验时，改变电阻箱
的值，记录下电压表的示数
，得到若干组R、U 的数据。
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（3）根据实验数据绘出如图所示的
图线，由图像得出电池组的电动势
______
，内电阻
______
。（结果保留两位有效数字）
（4）本实验系统误差产生的原因是______，内阻
测量值比真实值______（填“偏大”“偏小”或“相
等”）。
【参考答案】 ①. 见解析 ②. 2.8##2.9
③. 0.65##0.66##0.67##0.68##0.69##0.70##0.71##0.72##0.73##0.74 ④. 电压表分流 ⑤. 偏小
【名师解析】
（1）[1]根据提供的实验器材，可知，电压表的内阻远远大于电源的内阻，实验过程中，电压表分流影响
比较小，可以用电压表测量路端电压，实验的原理图如图所示
（3）[2][3]根据闭合电路欧姆定律有
可得
结合图像有
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，
解得
，
（4）[4]根据闭合电路欧姆定律有
函数中的电流为干路电流，本实验误差原因是电压表分流；
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