《2026年新高考5年真题物理江苏专版》

6. [2024·甘肃卷，12T，9分] 精确测量干电池电动势和内阻需要考虑电表内阻的影响。可用器材有：电压表(量程 0 ~ 1.5 V，内阻约为 1.5 kΩ)、电流表(量程 0 ~ 0.6 A)、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。某小组开展了以下实验。
(1) 考虑电流表内阻影响
① 用图甲所示电路测量电流表的内阻。从图乙电压表和电流表读数可得电流表内阻$R_A$ =1.0 Ω（结果保留 2 位有效数字）。

② 用图丙所示电路测量干电池电动势和内阻。电压表读数、电流表读数、干电池内阻和电流表内阻分别用 U、I、r 和$R_A$表示，则干电池电动势 E = U +$I(r + R_{ A})$（用 I、r 和$R_A$表示）。
③ 调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图丁所示的 U - I 图像。则待测干电池电动势 E =1.40 V（结果保留 3 位有效数字），内阻 r =1.0 Ω（结果保留 1 位小数）。

(2) 考虑电压表内阻影响
该小组也尝试用图戊所示电路测量电压表内阻，但发现实验无法完成。原因是D（单选，填正确答案标号）。

A. 电路设计会损坏仪器
B. 滑动变阻器接法错误
C. 电压太大无法读数
D. 电流太小无法读数

答案： 6.参考答案
(1)①1.0 ②$I(r + R_{ A})$ ③1.40 1.0
(2)D
命题意图本题考查测量干电池的电动势和内阻，考查考生的实验能力。
解题思路
(1)①由题图乙可知，电压表的读数为$U = 0.60$ V，电流表的读数为$I = 0.58$ A，根据欧姆定律可得电流表内阻$R_{ A} = \frac{U}{I} = \frac{0.60}{0.58} \Omega \approx 1.0 \Omega$。
②由闭合电路欧姆定律可知，干电池电动势的表达式为$E = U + I(r + R_{ A})$。
③根据$E = U + I(r + R_{ A})$变形可得$U = - (r + R_{ A})I + E$，结合题图丁可知，$U - I$图像的纵截距$b = E = 1.40$ V，斜率的绝对值$|k| = r + R_{ A} = \frac{1.40 - 1.00}{0.20 - 0} \Omega = 2.0 \Omega$，所以待测干电池电动势为$E = 1.40$ V，内阻$r = 1.0 \Omega$。
(2)由于将电压表串联接在电路中，电压表内阻很大，电路中电流太小，所以无法完成实验的原因是电流太小无法读数。故D正确，A、B、C错误。