2018届高考物理一轮复习 实验 专题 测定电源的电动势和内阻导学案1

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1、实验：测定电源的电动势和内阻[基本要求][数据处理]1.计算法，解得：2.图象法(1)图线与纵轴交点为E.(2)图线与横轴交点为I短＝.(3)图线斜率的绝对值表示r＝.[误差分析]1.偶然误差(1)由于电表读数不准引起误差.(2)用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差.(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会超越E、r变化.2.系统误差(1)若采用甲图，其UI图象如图乙所示.由于电压表的分流作用造成误差.　　甲　　　　　　　　乙①当电压表示数为零时，IV＝0，IA＝I短，短路电流测量值等于真实值.②E测

2、图象如图丁所示.由于电流表的分压作用造成误差.①E为真实值.②I短测r真，r测和RA的串联值，由于通常情况下电池的内阻较小，所以这时r测的误差非常大.　　丙　　　　　　　　丁[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，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A.因此，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.干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比

3、电动势小很多.这种情况，在画UI图线时纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一个恰当值开始(横坐标I必须从零开始).此时，图线与横轴的交点横坐标不再表示短路电流，但是直线斜率的绝对值仍然表示电池的内阻.4.测出不少于6组(I，U)数据，且变化范围要大些.画UI图线时，要使较多的点落在这条直线上，不在直线上的点要尽量均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不考虑，以减小偶然误差.考点精练考向1　对实验原理和误差的考查[典例1]　在测量一节干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路.　　甲　　　　　　　　　　　乙(1)根据图甲所示实验电路，

4、请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物图的连接.(2)实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P移至　　　　(填“a”或“b”)端.(3)合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数.在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图丙所示，两直线在纵轴上的截距分别为UA、UB，与横轴的截距分别为IA、IB.丙①S2接1位置时，作出的U－I图线是图丙中的　　　　(填“A”或“B”)线.②S2接1位置时，测出的电池电动势E和内

5、阻r存在系统误差，原因是　　　　(填“电压”或“电流”)表的示数偏　　　　(填“大”或“小”).[解析]　(1)实物图连线如图所示.(2)为保护电流表，实验开始前，应将滑片P移至电阻最大的a端.(3)①当S2接1位置时，电压表与电源并联，看做一个等效电源，可知电动势测量值和内阻的测量值都小于真实值，U－I图线应是B线.②测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是电压表的分流，结果使电流表的示数偏小.[答案]　(1)见解析图　(2)a　(3)①B　②电流　偏小反思总结1.偶然误差：主要来源于电表读数及作UI图象时描点不准确.2.系统误差：当S2接1时，由于电压表分流使电流

6、表读数不等于闭合电路总电流；当S2接2时，由于电流表分压使电压表读数不等于路端电压.考向2　对数据处理和器材选择的考查[典例2]　(2015·四川卷)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有：电流表A1(量程0～30mA)；电流表A2(量程0～100mA)；电压表V(量程0～6V)；滑动变阻器R1(阻值0～5Ω)；滑动变阻器R2(阻值0～300Ω)；开关S一个，导线若干条.某同学的实验过程如下：Ⅰ.设计如图甲所示的电路图，正确连接电路.甲Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出

7、多组U和I的值，并记录.以U为纵轴，I为横轴，得到如图乙所示的图线.乙Ⅲ.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变.重复Ⅱ的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0,0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0).回答下列问题：(1)电流表应选用　　　　，滑动变阻器应选用　　　　.(2)由图乙的图线，得电源内阻r＝　　　　Ω.(3)用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝　　　　，代入数值可得Rx.(4)若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大