2019版高考物理一轮复习实验增分专题10测定电源的电动势和内阻学案

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1、实验十　测定电源的电动势和内阻考纲要求考情分析命题趋势测定电源的电动势和内阻2017·天津卷，92016·四川卷，8高考对本实验的考查主要侧重于以下四个方面：1.实验原理的理解；2.实验电路的设计(实验电路的补充连线)；3.实验数据的处理(尤其是结合解析式分析图象)；4.实验误差的分析知识梳理·夯实基础一、实验流程二、注意事项1．可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池．2．电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大．因此

2、，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电．3．计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值再求平均值．4．合理选择标度：为使图线分布空间大，如图乙所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻不能用r＝确定，应根据r＝确定．三、误差分析1．用图象法求E和r时作图不准确．2．由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差．3．本实验中测量结果是：E测

3、r测

4、1)电压表最好选用__A__；电流表最好选用__C__.A．电压表(0～3V，内阻约15kΩ)B．电压表(0～3V，内阻约3kΩ)C．电流表(0～200mA，内阻约2Ω)D．电流表(0～30mA，内阻约2Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是__C__.A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线

5、接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝__ka__，r＝__k－R2__，代入数值可得E和r的测量值．解析　(1)电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，所以选内阻较大的电压表A；当滑动变阻器接入电阻最小时通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约为I＝≈176mA，所以选量程为200mA的电流表C．(2)由电路分析可知，若滑动变阻器的滑片右移电压表示数变大，则滑动变阻器接入电路部分阻值增大，选项C符合题意．(3)由E＝U＋I(r＋R2)，得U＝－I(r＋R2)＋

6、E，对比伏安特性曲线可知，图象斜率的绝对值k＝r＋R2，所以电源内阻r＝k－R2；令U＝0，得Im＝＝.由题意知与横轴截距为a，所以a＝Im＝，则E＝ka.考点2　数据处理和误差分析[例2]小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．(1)图中电流表的示数为__0.44__A．(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下U/(V)1.451.351.271.161.06I/(A)0.120.200.280.360.44请根据表中的数据，在坐标纸上作出U－I图线．由图线求得：电动势E＝__1.61(1.

7、59～1.63都算对)__V；内阻r＝__1.24(1.22～1.26都算对)__Ω.(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合．其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为__见解析__.解析　(1)电流表选用量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则其读数为0.44A．(2)坐标系选择合适的标度，根据表中数据描点作出的U－I图线如图所示．图线与纵轴交点为“1.61V”，故E＝1.61V，由图线的斜率的绝对值＝1.24知，电池内阻为1.24Ω.注意此处不要用图象与纵轴交点值除以与横轴交

8、点值．(3)长时间保持电路闭合，电池会发热，电池内阻会发生变化，干电池长时间放电，也会引起电动势变化，导致实验误差增大．考点3　实验改进与创新方法一　安—阻法(1)实验原理用一个电流表和电阻箱测量，电路如图所示，测量原理为E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，此种方法测得的是虚线方框内等效电源的电动势和内阻，测得的电动势