備考2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)講義第十章恒定電流實(shí)驗(yàn)十二測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻考點(diǎn)2安阻法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

考點(diǎn)2安阻法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1.試驗(yàn)原理用電流表測(cè)出干路電流，通過(guò)調(diào)整電阻箱變更電路中的電阻，測(cè)出I、R的數(shù)據(jù)，依據(jù)閉合電路的歐姆定律E＝IR＋I(xiàn)r，列方程E＝I1R1＋I(xiàn)1r、E＝I2R2＋I(xiàn)2r求解.電路圖如圖所示.2.試驗(yàn)器材電池、[7]電流表、[8]電阻箱、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙和刻度尺.3.數(shù)據(jù)處理（1）計(jì)算法由E＝I1R1（2）圖像法由E＝I（R＋r）可得：①1I＝1ER＋rE，可作1I－R圖像（如圖甲），1I－R圖像的斜率k②R＝E·1I－r，可作R－1I圖像（如圖乙），R－1I圖像的斜率k＝E，縱軸截距為4.誤差分析（1）誤差來(lái)源：電流表有電阻，導(dǎo)致內(nèi)阻的測(cè)量不精確.（2）結(jié)論：E測(cè)＝E真，r測(cè)＞r真（r測(cè)＝r真＋rA）.研透高考明確方向3.[數(shù)據(jù)處理＋電路設(shè)計(jì)/2024湖南]某試驗(yàn)小組需測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測(cè)電池、一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)、一個(gè)定值電阻（阻值為R0）、一個(gè)電流表（內(nèi)阻為RA）、一根勻整電阻絲（電阻絲的總阻值大于R0，并配有可在電阻絲上移動(dòng)的金屬夾）、導(dǎo)線若干.由于缺少刻度尺，無(wú)法測(cè)量電阻絲的長(zhǎng)度，但發(fā)覺(jué)桌上有一個(gè)圓形時(shí)鐘表盤(pán).某同學(xué)提出將電阻絲繞在該表盤(pán)上，利用圓心角來(lái)表示接入電路的電阻絲長(zhǎng)度.主要試驗(yàn)步驟如下：（1）將器材按如圖甲所示連接.（2）開(kāi)關(guān)閉合前，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的b端（選填“a”或“b”）.（3）變更金屬夾的位置，閉合開(kāi)關(guān)，記錄每次接入電路的電阻絲對(duì)應(yīng)的圓心角θ和電流表的示數(shù)I，得到多組數(shù)據(jù).（4）整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)繪圖，所得圖像如圖乙所示，圖線斜率為k，縱軸截距為d，設(shè)單位角度對(duì)應(yīng)的電阻絲的阻值為r0，該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻可表示為E＝r0k，r＝dkr0－RA－R0.（用R0、RA、k、d、r（5）為進(jìn)一步確定結(jié)果，還須要測(cè)量單位角度對(duì)應(yīng)的電阻絲的阻值r0.利用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)試驗(yàn)，在圖丙的方框中畫(huà)出試驗(yàn)電路圖（電阻絲用滑動(dòng)變阻器符號(hào)表示）.（6）利用測(cè)出的r0，可得該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.答案（5）如圖所示解析（2）開(kāi)關(guān)閉合前，為了平安，應(yīng)當(dāng)使電阻絲接入電路的電阻最大，所以金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的b端.（4）依據(jù)閉合電路歐姆定律有I＝Er＋RA＋R0＋r0θ，整理得1I＝r＋RA＋R0E＋r0Eθ，結(jié)合題意有k＝r（5）為了測(cè)量單位角度對(duì)應(yīng)的電阻絲的阻值，可用等效替代法進(jìn)行測(cè)量，設(shè)計(jì)的電路如答案圖所示.試驗(yàn)方法是先將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接1，記錄電流表的示數(shù)I0；再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接2，將金屬夾緩慢地從b端向a端