2022-2022十年高考物理大全分类解析专题38电源电动势和内阻的测量2022年高考题1．（2022高考浙江理综第22题）采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”。（1）除了选用照片中的部分器材外，（填选项）A．还需要电压表B．还需要电流表C．还需要学生电源D．不在需要任何器材（2）测量所得数据如下测量次数物理量123456R/Ω1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43用作图法求得电池的内阻r=；（3）根据第5组所测得的实验数据，求得电流表内阻RA=。16\n。（7分）2（2022高考安徽理综第21题III）根据闭合电路欧姆定律，用图Ⅰ所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R 0两端的对应电压U12,对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的。根据实验数据在-----R坐标系中描出坐标点，如图2所示。已知R 0=150Ω，请完成以下数据分析和处理。（1）图2中电阻为Ω的数据点应剔除；16\n（2）在坐标纸上画出-----R关系图线；（3）图线的斜率是（V-1·Ω-1），由此可得电池电动势E=V。2022~2022年高考题16\n1（12分）（2022·福建理综）某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E。①先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图，其示数为____V。②然后，用电压表、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。（ⅰ）根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路。（ⅱ）闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U。该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的1/R与1/U的值。请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U-1/R图线。R()166.771.450.033.325.020.0U(V)8.35.94.64.23.22.91/R(×10-2Ω-1)0.601.402.003.004.005.001/U（V-1）0.120.170.210.240.310.3516\n(iii)从图线中可求得E=V。2（2022·重庆理综）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如题22图3所示。①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式___________，利用测量数据作出U-I图像，得出E和r。16\n②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在题22图3中用笔画线代替导线连接电路。③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如题22图4（见下页）中（a）、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势___________（填“增大”“减小”或“不变”），电源内阻________（填“增大”“减小”或“不变”）。曲线（c）对应的电源电动势E=_____________V，内阻r=____________Ω，当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P=_____________mW.（均保留三位有效数字）16\n3：（2022·四川理综卷第22题（2））为测量一电源的电动势及内阻①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表A.量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表B.量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表C.量程为3V、内阻大约为3kΩ的电压选择电压表串联kΩ的电阻可以改转成量程为9V的电压表②利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表（此表用符号、或与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。.根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时、电阻箱的阻值为15.0Ω；电压表示数为2.00V时、电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E=V、内阻r=_____Ω。.答案：（1）5D（2）或C6如图所示。7.51016\n4．（2022·山东理综卷第23题（2））某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。①所得实验数据如下图，请在给出的直角坐标系上(见答题卡)画出U-I的图像。U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55②根据所画U-I的图像，可求得电流I=0.20A时电源的输出功率为____W。（保留两位有效数字）③实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是。（Rx阻值未知）答案：①如图所示；②0.37③bc【解析】：电流I=0.20A时，电源输出电压为1.85V，电源的输出功率为P=UI=1.85×0.20W=0.37W。电路a当滑动变阻器滑动片滑动到最右端，电源短路，存在安全隐患；电路d电压表测量的电源路端电压，不能测出电源在不同负载下的输出功率，既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是电路bc。5（2022·江苏卷16\n）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路。（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到___.（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是____.（选填1或2）方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=，内阻r=（用k、b和R0表示）由此可知图象的斜率，截距，所以电动势，内阻－R0。6.（2022·上海物理）某同学利用DIS，定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的1/U—1/R关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b.16\n（1）由图线a可知电池a的电动势Ea=______V，内阻ra=____Ω。（2）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa_______Pa（填“大于”、“等于”或“小于”），两电池的效率ηa_____ηb（填“大于”、“等于”或“小于”）。知图象在横轴的截距的绝对值等于电源内阻r绝对值的倒数，由图2中的图象a和b可知，电源a的内阻小于电源b的内阻。根据电池的效率η=====1-=1-。所以电池a的效率大于电池b的效率。7：（2022·广东卷）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（R0=5Ω）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图(a).(1)在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。(2)请完成下列主要实验步骤；A.检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图（c）所示，读得电阻值是____________；16\nB.将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；C.将开关S2_______,电压表的示数是1.16V；断开开关S1。（3）使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_______（计算结果保留二位有效数字）。（4）由于所有电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_________(填“大”或“小”)。【解析】：闭合S2后电阻箱才接入电路工作；S1闭合、S2断开时，由于电压表内阻RV很大，可以认为：E=U1，S1、S2都闭合时：16\n8（2022·海南卷）．图1是利用两个电流表和测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图。图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻和内阻之和为10000（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多），为理想电流表。①按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线。②在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至（填“端”、“中央”或“16\n端”）。③闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表和的示数和。多次改变滑动端c的位置，得到的数据为I1(mA)0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2(mA)48040032023214068在图3所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1—I2曲线。④利用所得曲线求的电源的电动势E=V，内阻r=．（保留两位小数）⑤该电路中电源输出的短路电流Im=A。答案：①连线如图1所示，②b端，③如图2所示。④1.49（1.48～1.50），0.60（0.55～0.65）⑤2.4（2.3～2.7）解析：②实验前滑动变阻器接入电路电阻值最大；④由图线上读出两组数值，代入E＝I1R1+（I1＋I2）r构成方程组联立求解E和r；⑤短路电流Im=E/r=2.4A。9.（2022·重庆卷）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题22图2所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。①请根据题22图2，用笔画线代替导线将题22图3中的实验器材连接成实验电路。16\n②若电压表的读数为，则I＝mA；③实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。见题22图4，由此可知电池内阻（填“是”或“不是”）常数，短路电流为mA，电动势为V。④实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见题22图4。当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V。则实验二中外电路消耗的电功率为mW（计算结果保留两位有效数字）。16\n10（2022·全国理综1）测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）。器材：量程3V的理想电压表，量程0.5A的电流表（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑线变阻器R′，电键K，导线若干。②出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。②实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E=，r=。（用I1，I2，U1，U2及R表示）16\n16
