2024屆高考物理一輪復(fù)習(xí)課件：電能 能量守恒定律-測電源電動勢及內(nèi)阻

高中物理解題模型高中物理

一輪復(fù)習(xí)電能（4/4）高中物理

一輪復(fù)習(xí)電能（4/4）1電路中能量轉(zhuǎn)化2閉合電路歐姆定律3電路動態(tài)分析4測電動勢及內(nèi)阻電能—測電動勢及內(nèi)阻相關(guān)知識：1.伏安法：KεrPAV外接法KεrPAV內(nèi)接法原理：數(shù)據(jù)處理：②圖像法：①公式法：UIoεI短誤差分析：UIoε測I短ε真I真I測外接法IVUIoεI真短I測短內(nèi)接法U測U真UA電能—測電動勢及內(nèi)阻相關(guān)知識：2.安阻法：原理：R1/Io3.伏阻法：原理：1/U1/RoKεrRV4.誤差分析（等效電源）：KεrRAKεrPAV內(nèi)接法KεrRAKεrPAV外接法KεrRV總結(jié)：1.選電流表及滑動變阻器參考圖像；2.閉合電路歐姆定律：ε=U+Ir；3.Rx內(nèi)接，ε=U+I(Rx+r)，圖像斜率為Rx+r?！纠}1】（2015?四川）用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池的電動勢約6V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐?？蛇x用的實驗器材有：電流表A1（量程0~30mA）；電流表A2（量程0~100mA）；電壓表V（量程0~6V）；滑動變阻器R1（阻值0~5Ω）；滑動變阻器R2（阻值0~300Ω）；開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干條。某同學(xué)的實驗過程如下：Ⅰ.設(shè)計如圖所示的電路圖；

Ⅱ.正確連接電路，將R阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小R阻值，測出多組U和I值。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖所示圖線；

Ⅲ.斷開開關(guān)，將Rx改接在B、C間，A與B直接相連，其他保持不變。重復(fù)Ⅱ步驟，得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I交點坐標(biāo)（I0，0），與縱軸U的交點坐標(biāo)為（0，U0）?；卮鹣铝袉栴}：①電流表應(yīng)選用___，滑動變阻器應(yīng)選用___；②由圖線，得電源內(nèi)阻r=___Ω；③用I0、U0和r表示待測電阻的關(guān)系式Rx=__________，代入數(shù)值得Rx；④電表為理想電表，Rx接在B、C間與接在A、B間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍

，電壓表示數(shù)變化范圍

。（填“相同”或“不同”）電能—測電動勢及內(nèi)阻A2R225相同不同總結(jié)：1.利用比較法測電阻得到電流表內(nèi)阻；2.閉合電路歐姆定律：ε=I(r+R1+RA)，按照圖像整理函數(shù)關(guān)系；【例題2】（2018海南高考物理）某同學(xué)利用圖（a）中的電路測量電流表的內(nèi)阻RA（約為5Ω）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)節(jié)R1的阻值，使電流表滿偏；保持R1阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R2，當(dāng)R2阻值為4.8Ω時的示數(shù)為48.0mA。忽略S2閉合后電路中總電阻變化，經(jīng)計算得RA=

Ω；（保留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R1的阻值和相應(yīng)的電流表示數(shù)I，作出I-1-R1圖線，如圖（c）所示。用電池電動勢E、內(nèi)阻r和電流表內(nèi)阻RA表示I-1隨R1變化的電能—測電動勢及內(nèi)阻5.2148.29.3關(guān)系式為I-1=___________。利用圖(c)得E=____V。(保留2位有效數(shù)字)【例題3】（2021?全國）一實驗小組利用圖（a）所示的電路測量一電池的電動勢E（約1.5V）和內(nèi)阻r（小于2Ω）。圖中電壓表量程為1V，內(nèi)阻RV=380.0Ω：定值電阻R0=20.0Ω；電阻箱R，最大阻值為999.9Ω；S為開關(guān)。按電路圖連接電路。完成下列填空：①為保護電壓表，閉合開關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選

Ω（填“5.0”或“15.0”）；②閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；③根據(jù)圖（a）所示電路，用R、R0、RV、E和r表示1/U，得1/U=

；④利用測量數(shù)據(jù)，做1/U-R圖線，如圖（b）所示：⑤通過圖（b）可得E=______V（保留2位小數(shù)），r=

____Ω（保留1位小數(shù)）；⑥若將圖（a）中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動勢為E′，由此產(chǎn)生的誤差為∣(E′-E)/E∣×100%

=___%。15.01.551.05總結(jié)：1.閉合電路歐姆定律：ε=U+(U/R并)(R+r)，按照圖像整理函數(shù)關(guān)系；2.通過誤差計算公式說明伏特表內(nèi)阻不能忽略。電能—測電動勢及內(nèi)阻【例題4】（2020?北京）用圖1所示的甲、乙兩種方法測量某電源的電動勢和內(nèi)電阻（約為1Ω）。其中R為電阻箱，電流表的內(nèi)電阻約為0.1Ω，電壓表的內(nèi)電阻約為3kΩ。①利用圖1中甲圖實驗電路測電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，所測量的實際是圖2中虛線框所示“等效電源”的電動勢E′和內(nèi)電阻r′。若電流表內(nèi)電阻用RA表示，請你用E、r和RA表示出E′、r′，并簡要說明理由

。②某同學(xué)利用圖像分析甲、乙兩種方法中由電表內(nèi)電阻引起的實驗誤差。在圖3中，實線是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)（圖甲：U=IR，圖乙：I=U/R）描點作圖得到的U-I圖像；虛線是該電源的路端電壓U隨電流I變化的U-I圖像（沒有電表內(nèi)電阻影響的理想情況）。在圖3中，對應(yīng)圖甲電路分析的U-I圖像是：

；對應(yīng)圖乙電路分析的U-I圖像是：

。③綜合上述分析，為了減小由電表內(nèi)電阻引起的實驗誤差，本實驗應(yīng)選擇圖1中的

（填“甲”或“乙”）。電能—測電動勢及內(nèi)阻E′=Er′=r+RA乙CA總結(jié)：1.能夠熟練使用等效電源分析電源電動勢及內(nèi)阻的誤差；2.電流表內(nèi)阻未知選擇乙圖，電流表內(nèi)阻已知選擇甲圖；例題1例題2例題3例題4電能—測電動勢及內(nèi)阻【例題1】（2015?四川）用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池的電動勢約6V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐?？蛇x用的實驗器材有：電流表A1（量程0~30mA）；電流表A2（量程0~100mA）；電壓表V（量程0~6V）；滑動變阻器R1（阻值0~5Ω）；滑動變阻器R2（阻值0~300Ω）；開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干條。某同學(xué)的實驗過程如下：Ⅰ.設(shè)計如圖所示的電路圖；

Ⅱ.正確連接電路，將R阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小R阻值，測出多組U和I值。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖所示圖線；

Ⅲ.斷開開關(guān)，將Rx改接在B、C間，A與B直接相連，其他保持不變。重復(fù)Ⅱ步驟，得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I交點坐標(biāo)（I0，0），與縱軸U的交點坐標(biāo)為（0，U0）?；卮鹣铝袉栴}：①電流表應(yīng)選用___，滑動變阻器應(yīng)選用___；②由圖線，得電源內(nèi)阻r=___Ω；③用I0、U0和r表示待測電阻的關(guān)系式Rx=__________，代入數(shù)值得Rx；④電表為理想電表，Rx接在B、C間與接在A、B間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍______，電壓表示數(shù)變化范圍

_____。（填“相同”或“不同”）A2R225相同不同例題1例題2例題3例題4電能—測電動勢及內(nèi)阻【例題2】（2018海南高考物理）某同學(xué)利用圖（a）中的電路測量電流表的內(nèi)阻RA（約為5Ω）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)節(jié)R1的阻值，使電流表滿偏；保持R1阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R2，當(dāng)R2阻值為4.8Ω時的示數(shù)為48.0mA。忽略S2閉合后電路中總電阻變化，經(jīng)計算得RA=____Ω；（保留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R1的阻值和相應(yīng)的電流表示數(shù)I，作出I-1-R1圖線，如圖（c）所示。用電池電動勢E、內(nèi)阻r和電流表內(nèi)阻RA表示I-1隨R1變化的5.2148.29.3關(guān)系式為I-1=___________。利用圖(c)得E=____V。(保留2位有效數(shù)字)例題1例題2例題3例題4電能—測電動勢及內(nèi)阻【例題3】（2021?全國）一實驗小組利用圖（a）所示的電路測量一電池的電動勢E（約1.5V）和內(nèi)阻r（小于2Ω）。圖中電壓表量程為1V，內(nèi)阻RV=380.0Ω：定值電阻R0=20.0Ω；電阻箱R，最大阻值為999.9Ω；S為開關(guān)。按電路圖連接電路。完成下列填空：①為保護電壓表，閉合開關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選

Ω（填“5.0”或“15.0”）；②閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；③根據(jù)圖（a）所示電路，用R、R0、RV、E和r表示1/U，得1/U=

；④利用測量數(shù)據(jù)，做1/U-R圖線，如圖（b）所示：⑤通過圖（b）可得E=______V（保留2位小數(shù)），r=

____Ω（保留1位小數(shù)）；⑥若將圖（a）中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動勢為E′，由此產(chǎn)生的誤差為∣(E′-E)/E∣×100%

=___%。15.01.551.05例題1例題2例題3例題4電能—測電動勢及內(nèi)阻【例題4】（2020?北京）用圖1所示的甲、乙兩種方法測量某電源的電動勢和內(nèi)電阻（約為1Ω）。其中R為電阻箱，電流表的內(nèi)電阻約為0.1Ω，電壓表的內(nèi)電阻約為3kΩ。①利用圖1中甲圖實驗電路測電源的電動勢E和內(nèi)電阻r，所測量的實際是圖2中虛線框所示“等效電源”的電動勢E′和內(nèi)電阻r′。若電流表內(nèi)電阻用RA表示，請你用E、r和RA表示出E′、r′，并簡要說明理由

。②某同學(xué)利用圖像分析甲、乙兩種方法中由電表內(nèi)電阻引起的實驗誤差。在圖3中，實線是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)（圖甲：U=IR，圖乙：I=U/R）描點作圖得到的U-I圖像；虛線是該電源的路端電壓U隨電流I變化的U-I圖像（沒有電表內(nèi)電阻影響的理想情況）。在圖3中，對應(yīng)圖甲電路分析的U-I圖像是：

；對應(yīng)圖乙電路分析的U-I圖像是：

。③綜合上述分析，為了減小由電表內(nèi)電阻引起的實驗誤差，本實驗應(yīng)選擇圖1中的

（填“甲”或“乙”）。E′=Er′=r+RA乙CA本節(jié)重點：電能—測電動勢及內(nèi)阻1.伏安法：KεrPAV外接法原理：UIoεI短2.安阻法：原理：R1/IoKεrRA3.伏阻法：原理：1/U1/RoKεrRV4.誤差分析（等效電源）：KεrRAKεrRV謝謝觀看講解人：王老師電能（4/4）電能—測電動勢及內(nèi)阻【例