2019届高考物理一轮复习第八章恒定电流实验十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1．实验原理闭合电路欧姆定律．2．实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺．3．基本操作(1)电流表用0.6A的量程，电压表用3V的量程，按图1连接好电路．图1(2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最大的一端．(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)．用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中．(4)断开开关，拆除电路，整理好器材．1．实验数据求E、r的处理方法(1)列方程求解：由U＝E－Ir得，解得E、r.(2)用作图法处理数据，如图2所

2、示．12图2①图线与纵轴交点为E；②图线与横轴交点为I短＝；③图线的斜率表示r＝

3、

4、.2．注意事项(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池．(2)电流不要过大，应小于0.5A，读数要快．(3)要测出不少于6组的(I，U)数据，变化范围要大些．(4)若U－I图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r＝

5、

6、确定．(5)电流表要内接(因为r很小)．3．误差来源(1)偶然误差：用图象法求E和r时作图不准确．(2)系统误差：电压表分流.命题点一　教材原型实验例1　(2016·四川理综·8Ⅱ)用如图3所

7、示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3V，内阻约2Ω)，保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．图3实验主要步骤：12(ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；(ⅲ)以U为纵坐标，I为横坐标，作U－I图线(U、I都用国际单位)；(ⅳ)求出U－I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用______．A．

8、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________．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

9、E和内阻r的表达式E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值．答案　(1)A　C　(2)C(3)ka　k－R2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)＋E，对比伏安特性曲线可知，图象

10、斜率的绝对值k＝r＋R2，所以电源内阻r＝k－R2；令U＝0，得I＝＝，由题意知与横轴截距为a，所以a＝I＝，则E＝ka.121．利用图4所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差．供选择的器材有：图4A．电流表A(0～0.6A)B．电压表V1(0～3V)C．电压表V2(0～15V)D．滑动变阻器R1(0～20Ω)E．滑动变阻器R2(0～200Ω)F．定值电阻R0＝1ΩG．开关一个，导线若干(1)实验中电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(选填相应器材前的字母)．(2)闭合开关，电压表和

11、电流表均有示数，但是无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表的读数变化都非常小．同学们讨论后，在原电路的基础上又加了一个定值电阻R0，问题得到解决．请你在虚线框内画出改进后的电路图．某位同学记录了6组数据，对应的点已经标在坐标纸上．在图5坐标纸上画出U－I图线，并根据所画图线可得出干电池的电动势E＝______V，内电阻r＝________Ω.(结果均保留两位有效数字)图5答案　(1)B　D　(2)见解析图　1.5　0.14(0.13～0.18)12解析　(1)由于干电池的电动势为1.5V，所以应选电压表B，C的量程太大，误差太大；选

12、用小的滑动变阻器便于操作，故选D.(2)电路图如图甲所示，U－I图线如图乙所示图象的纵截距表示电源电动势，故有E＝1.5V，所以内阻为r＝Ω－1Ω≈0.14Ω2．利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻．要求尽量减小实验误差．(1)应该选择的