高考物理總復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 833 實(shí)驗(yàn)十 測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻課件

1、實(shí)驗(yàn)十測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)十測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻0101020203030404高考模擬演練高考模擬演練備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理 熱點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn) 熱點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新熱點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握用電壓表和電流表測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的方法；進(jìn)一步理解閉合電路歐姆定律2. 掌握用圖象法求電動(dòng)勢和內(nèi)阻的方法實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理第1組第2組第3組第4組第5組第6組U/VI/A實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理1選用舊電池：為了使電路的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過一段時(shí)間的1號干電池2電

2、流不要過大，讀數(shù)要快：干電池在大電流放電時(shí)，電動(dòng)勢E會(huì)明顯下降，內(nèi)阻r會(huì)明顯增大，故長時(shí)間放電不宜超過0.3 A，短時(shí)間放電不宜超過0.5 A因此，實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電3計(jì)算法求E、r：要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時(shí)，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組、第2和第5為一組、第3和第6為一組，分別解出E、r值再求平均值4合理選擇標(biāo)度：為使圖線分布空間大，如右圖所示，縱坐標(biāo)可以不從零開始，則圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，電源的內(nèi)阻不能用rE/I短確定，應(yīng)根據(jù)r|U / I |確定 注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)梳理誤差分析1用圖象法

3、求E和r時(shí)作圖不準(zhǔn)確。2由于電流表或電壓表的分壓或分流存在系統(tǒng)誤差。本實(shí)驗(yàn)中測量結(jié)果是：E測E真，r測r真。 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破熱點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)【例1】（2016四川理綜，8）用如圖3所示電路測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材：待測電源（電動(dòng)勢約3 V，內(nèi)阻約2 ），保護(hù)電阻R1（阻值10 ）和R2（阻值5 ），滑動(dòng)變阻器R，電流表A，電壓表V，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)主要步驟：（）將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；（）逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；（）以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作UI圖線（U、I都用國際單位）；（）求出UI圖線斜率的

4、絕對值k和在橫軸上的截距a?；卮鹣铝袉栴}：（1）電壓表最好選用；電流表最好選用。A.電壓表（03 V，內(nèi)阻約15 k）B.電壓表（03 V，內(nèi)阻約3 k）C.電流表（0200 mA，內(nèi)阻約2 ）D.電流表（030 mA，內(nèi)阻約2 ）（2）滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是。A.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端的接線柱B.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端的接線柱C.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱D.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱（3）選用k、a、R1和R2表示待測電源的電

5、動(dòng)勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E，r，代入數(shù)值可得E 和r 的測量值。實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破變式訓(xùn)練1某興趣小組利用圖4所示電路測定一組干電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池組的電動(dòng)勢約為6 V，電池組內(nèi)阻和待測電阻的阻值都約為10 ，且不超過10 ，可供選用的實(shí)驗(yàn)器材有：A電流表A1（量程030 mA）； B.電流表A2（量程0100 mA）； C.電壓表V（量程06 V）； D.滑動(dòng)變阻器R1（阻值05 ）；E.滑動(dòng)變阻器R2（阻值0300 ）； 開關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干條。該實(shí)驗(yàn)過程如下：(1)在連接電路前，先選擇合適的器材，電流表應(yīng)選用_，電壓表應(yīng)選用_。(填所選

6、器材前的字母)實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破(2)按圖4正確連接好電路后，將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小其接入電路的阻值，測出多組U和I 的值，并記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，以U 為縱軸，I 為橫軸，得到圖5所示的圖線。 (3)斷開開關(guān)S，將Rx改接在B、C之間，A與B用導(dǎo)線直接相連，其他部分保持不變。重復(fù)步驟(2)，得到另一條UI圖線，其斜率的絕對值為k。(4)根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合圖5可得，電池組的內(nèi)阻r_；用k和r表示待測電阻的關(guān)系式為Rx_。 實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破熱點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新 方法1安阻法（1）實(shí)驗(yàn)原理用一個(gè)電流表和電阻箱測量，電路

7、如圖所示，測量原理為：EI1（R1r），EI2（R2r），由此可求出E和r，此種方法使測得的電動(dòng)勢無偏差，內(nèi)阻偏大。若已知電流表A的阻值可消除測內(nèi)阻的系統(tǒng)誤差。（2）圖象法處理數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破例2 (2017湖北省襄陽市高三調(diào)研)如圖所示為某興趣小組測量電池組的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理圖，已知電池組的電動(dòng)勢約3 V，內(nèi)阻約2 。現(xiàn)提供的器材如下：A電池組B電壓表V1(量程010 V，內(nèi)阻約10 000 )C電壓表V2(量程03 V，內(nèi)阻約10 000 )D電阻箱R(099.9 )E定值電阻R120 F定值電阻R21 000 H開關(guān)和導(dǎo)線若干(1)如果要準(zhǔn)確測量

8、電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，電壓表V應(yīng)選擇_(選填“B”或“C”)；定值電阻R0應(yīng)選擇_(選填“E”或“F”)。實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破(2)改變電阻箱的阻值R，記錄對應(yīng)電壓表的讀數(shù)U，作出的 圖象如圖所示，圖線與橫、縱坐標(biāo)軸的截距分別為b、a，定值電阻的阻值用R0表示，則可得該電池組的電動(dòng)勢為_，內(nèi)阻為_。(3)該實(shí)驗(yàn)測得的電動(dòng)勢與真實(shí)值相比_(選填“偏大”“偏小”或“不變”)，內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值相比_(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破變式訓(xùn)練2 (2017山東省濰坊市高三統(tǒng)考)某興趣小組要精確測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，他們找

9、來了如下器材：A電流表G(量程為30 mA、內(nèi)阻未知)B電阻箱R(0999.9 )C滑動(dòng)變阻器R1(020 )D滑動(dòng)變阻器R2(01 k)E開關(guān)、導(dǎo)線若干F電源E(電動(dòng)勢約10 V)(1)要完成實(shí)驗(yàn)，首先需測量電流表G的內(nèi)阻。測量電流表G內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖11所示。將下述實(shí)驗(yàn)過程補(bǔ)充完整。 a選擇器材，滑動(dòng)變阻器R應(yīng)該選取_(選填“R1”或“R2”)；b連接好電路，R的滑片應(yīng)調(diào)到_(選填“a”或“b”)端；c斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表G滿偏；d保持R不變，閉合S2，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，當(dāng)R10 時(shí)，電流表G的示數(shù)為20 mA；如果認(rèn)為閉合S2前后干路上電流不變，則電流表G的內(nèi)阻Rg_

10、。(2)在測出電流表內(nèi)阻Rg后，測定該電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路如圖甲所示。閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱R，讀取相應(yīng)的電流表示數(shù)I，記錄多組數(shù)據(jù)(R，I)，得到如圖乙所示的R圖線，則電源的電動(dòng)勢E_V，內(nèi)阻r_。實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)突破高考模擬演練高考模擬演練高考模擬演練高考模擬演練(1)圖甲為該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路圖的一部分，將電路圖補(bǔ)充完整。(2)圖甲中的R1應(yīng)選_(填“RA”或“RB”)。(3)改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，分別記下幾組電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I；以U為縱坐標(biāo)，I為橫坐標(biāo)，作UI圖線如圖乙所示，并求出UI圖線在橫軸上的截距a和在縱軸上的截距b。請選用待測

11、電源電動(dòng)勢E、內(nèi)阻r、定值電阻R1和R2，寫出a、b的表達(dá)式，a_，b_，代入相應(yīng)數(shù)值即可得E 和r 的測量值。高考模擬演練高考模擬演練高考模擬演練高考模擬演練2 2017天津理綜，9(3)某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖14所示的電路測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。其中電流表A1的內(nèi)阻r11.0 k，電阻R19.0 k，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)R03.0 的電阻。按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)aa、bb和cc三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將電鍵S閉合，用多用電表的電壓擋先測量a、b間電壓，讀數(shù)不為零，再測量a、a間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是_導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為

12、零，則一定是_導(dǎo)線斷開。排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖象如圖15。由I1I2圖象得到電池的電動(dòng)勢E_ V，內(nèi)阻r_ 。 解析用多用電表的電壓擋檢測電路故障，電壓表的表頭是電流計(jì)，原電路有斷路，回路中無電流，將電壓表接在a、b間后有示數(shù)，說明電路被接通，即a、b間有斷路故障，再測量a、a間電壓，電壓表讀數(shù)不為零，說明斷路故障的范圍被縮小到a、a間，則一定是aa導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則說明電路仍未被接通，電路故障一定是bb導(dǎo)線斷開。根據(jù)閉合電路的歐姆定律得EI1(R1r1)(I1I2)(R0r)，I1I2，上式可簡化為EI1(R1r1)I2(R0r)，讀出兩點(diǎn)坐標(biāo)：(60 mA，0.12 mA)和(260 mA，0.05 mA)，代入方程解得電動(dòng)勢E1.41 V，內(nèi)阻r0.5 。答案aabb1.41(1.361.44均可)0.5(0.40.6均可)高考模擬演練高考模擬演練備選訓(xùn)練備選訓(xùn)練【備選訓(xùn)練】 為了測定電源電動(dòng)勢E、內(nèi)電阻r的大小并同時(shí)描繪出小燈泡的伏安特性曲線,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,同時(shí)記錄電阻箱的阻值R,電壓表V1的示數(shù)U1,電壓表V2的示數(shù)U2.根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算出流過電阻箱的電流I，分別描繪了a、b兩條UI圖線,如圖乙所示