2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí)實驗方法安阻法學(xué)案新人教版

安阻法所謂“安阻法”，就是用安培表和電阻箱（或已知電阻）兩個丈量工具丈量某一物理量，主假如測電源電動勢和內(nèi)阻。安阻法測電源電動勢和內(nèi)阻例1．一起學(xué)丈量某干電池的電動勢和內(nèi)阻．（1）題10-1圖所示是該同學(xué)正準備接入最后一根導(dǎo)線（圖中虛線所示）時的實驗電路．請指出圖中在器械操作上存在的兩個不當(dāng)之處．（2）實驗測得的電阻箱阻值

R和電流表示數(shù)

I，以及計算的

1

數(shù)據(jù)見下表

:I1依據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出R關(guān)系圖象．由圖象可計算出該干電池的I電動勢為V；內(nèi)阻為Ω．/Ω8.07.06.05.04.0RI/A0.150.170.190.220.261–16.76.05.34.53.8/AI（3）為了獲得更正確的丈量結(jié)果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為

100mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩頭．調(diào)理電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為

0.33A

時，電壓表的指針地點如題

10-2

圖所示，則該干電池的電動勢應(yīng)為

V；內(nèi)阻應(yīng)為Ω．【分析】（2）推導(dǎo)：依據(jù)閉合電路歐姆定律，EI(Rr)，變形為RE1r，因此11I圖象的斜率，內(nèi)阻r為R電動勢為R圖象在R軸上的的截距，依據(jù)圖象可求出II斜率和截距，進而求出E和r，見答案。（3）電壓表讀數(shù)為66mV,依據(jù)已知條件，電流表內(nèi)阻66103V0.2rA0.33A由于安阻法測電源電動勢和內(nèi)阻實驗中，電動勢EE真E測，內(nèi)阻r測r真rA，因此，第（3）問中，電動勢同第（2）問，內(nèi)阻比第（2）問少rA0.2.【答案】10．（1）①開關(guān)未斷開②電阻箱阻值為零（2）（見以下圖）1.4（都算對）1.2（都算對）（3）1.4（結(jié)果與（2）問第一個空格一致）1.0（結(jié)果比（2）問第二個空格小0.2【評論】此題隱含考察一個知識：在安阻法丈量電源電動勢和內(nèi)阻實驗中，電動勢的測

）量值等于真切值，而內(nèi)阻的丈量值大于真切值

r測

r真

rA，實驗在第

(3)問中，內(nèi)阻的結(jié)果比（2）問第二個空格小0.2（電流表內(nèi)阻）。推導(dǎo)以下：不考慮電流表內(nèi)阻的影響時，所得結(jié)果為丈量值，依據(jù)EI1(R1r)，EI2(R2r)，解得r測I1R1I2R2，E測I1I2(R1R2).I2I1I2I1考慮電流表內(nèi)阻的影響時，所得結(jié)果為真切值，依據(jù)EI1(R1RAr)，EI2(R2RAr)，解得r真I1R1I2R2-RA，E真I1I2(R1R2).I2I1I2I1例2.某同學(xué)利用圖（a）中的電路丈量電流表的內(nèi)阻R（約為A5Ω）和直流電源的電動勢E（約為10V）。圖中R1和R2為電阻箱，S1和S2為開關(guān)。已知電流表的量程為100mA，直流電源的內(nèi)阻為r。（1）斷開S2，閉合S1，調(diào)理R1的阻值，使?jié)M偏；保持R1的阻值不變，閉合S2，調(diào)理R2，當(dāng)R2的阻值為4.8時的示數(shù)為48.0mA。忽視S2閉合后電路中總電阻的變化，經(jīng)計算得RA=Ω；（保存2位有效數(shù)字）（2）保持S1閉合，斷開S2，多次改變R1的阻值，并記錄電流表的相應(yīng)示數(shù)。若某次R1的示數(shù)如圖（b）所示，則此次R1的阻值為Ω；（3）利用記錄的R的阻值和相應(yīng)的電流表示數(shù)I，作出I1R1圖線，如圖（c）所示。1用電池的電動勢E、內(nèi)阻r和電流表內(nèi)阻R表示I1隨R1變化的關(guān)系式為I1=。利A用圖（c）可求得E=V。（保存2位有效數(shù)字）【分析】（1）并聯(lián)電路電流與電阻成反比RA48.0，解得RA5.2R210048.0(2)R1148.2（3）依據(jù)全電路歐姆定律有EI(RRAr)，變形得I11RAr。EE從圖（c）可求圖線的斜率k20.71267，則電源電動勢18009.2V.180100800E67k【答案】（1）5.2（2）148.2（3）R1rR1，9.1（）EE【評論】此題在測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中嵌入了另一個實驗：用半偏法測電流表內(nèi)阻。例3.利用如圖(a)所示電路，能夠丈量電源電動勢和內(nèi)阻，所利用的實驗器械有：待測電源，電阻箱R(最大阻值999.9Ω)，電阻R0(阻值為3.0Ω)，電阻R1(阻值為3.0Ω)，電流表A(量程為200mA，內(nèi)阻為RA=6.0Ω)，開關(guān)S。3實驗步驟以下：①將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)②多次調(diào)理電阻箱，記下電流表的示數(shù)③以1為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)，作1

S；I和電阻箱相應(yīng)的阻值R;圖線（用直線擬合）II④求出直線的斜率k，和在縱坐標(biāo)的截距b?；卮鹨韵聠栴}：(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則1/I與R的關(guān)系式為。(2)實驗獲得的部分數(shù)據(jù)以下表所示，此中電阻R=3.0Ω時電流表的示數(shù)如圖(b)所示，讀出數(shù)據(jù)，達成下表。答：①，②。(3)在答題卡圖(c)的坐標(biāo)紙上所缺數(shù)據(jù)點增補完好并作圖，依據(jù)圖線求得斜率k=，截距b=。(4)依據(jù)圖線求得電源電動勢E=V，內(nèi)阻r=Ω。R/Ω1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.125①0.1000.0910.0840.077I-1/A-16.998.00②10.011.011.913.0【分析】（1）電流表和電阻R1并聯(lián)以擴大批程，由于RA6，R13，因此R并2，此即為擴大批程后的電流表內(nèi)阻。電流表讀數(shù)為I時，干路電流為I干，則IRAI干R并，因此I干3I.依據(jù)全電路歐姆定律，EI干（R并R0，即E3I（R并R0Rr）化成Rr）41R關(guān)系式為133(R并R0r)，即133RAR1R0r)，將IREIER(R1IEERARAR12.0和R03.0133r)。RAR1代入得R（5.0IEE（2）從圖（b）可得，電流表讀數(shù)I110mA0.110A，因此19.09A1I描點作圖，見以下圖，從圖得斜率k12-61，截距b6.06（4）由于k3E3.0V，，因此電動勢3Ebr)b，解得r依據(jù)（5Ek【答案】(1)1=3.0R+3.0(5.0+r)或13R3(RAR1R0r)IEEIEERAR1①0.110②9.09見圖(c)答(4)3.0(或在之間)1.0(或在之間)【評論】此題繼承傳統(tǒng)的是依據(jù)EI(RR0R1r)，得出11R1(R1R0r)，IEE而后描點作圖，從圖象求斜率k和截距b，進而求電動勢E1和內(nèi)阻rbR1R0.kk此題創(chuàng)新在于把電流表擴大批程與測電源電動勢和內(nèi)阻整合在一起，而把上式中的R1改為R并RAR1，從而把11R1(R1R0r)改為RAR1IEE13R3RAR1R0133E3IE(r)即R（5r)，因此電動勢為，內(nèi)阻為ERAR1IEEkrb5。k由于是1此題表面上看是安阻法，R圖象，其實是伏阻法，由于電流表測的其實是R1I5兩頭的電壓。因此能夠說是伏阻法和安阻法的綜合法。安阻法測電流表內(nèi)阻例5．利用圖1所示的電路丈量電流表mA的內(nèi)阻RA。圖中R1、R2為電阻，K1、K2為電鍵，B是電源（內(nèi)阻可忽視）。①依據(jù)圖1所給出的電路原理圖，在圖2的實物圖上連線。②已知R1=140Ω，R2=60Ω。當(dāng)電鍵K1閉合、K2斷開時，電流表讀數(shù)為6.4mA；當(dāng)K1、K2均閉合時，電流表讀數(shù)為8.5mA。由此能夠求出RA=Ω。（保存2位有效數(shù)字