第四单元(高考一轮复习)

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1、第四单元(高考一轮复习) 测定电池的电动势和内电阻考点解读典型例题知识要点一、实验目的1．用_合电路欧姆定律__测定电池的电动势和内电阻．2．进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解．3．进一步熟练掌握，电压表和电流表的使用方法．二、实验原理1．根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir可知，当外电路的电阻分别取R1、R2时，有E=U+和E=U+可得出E=（I2U2-I1U1）/（I1-I2）r=（U2-U1/（I1-I2）可见，只要测出电源在不同负载下的输出电压和输出电流，就可以算出电源的电动势和内电阻．2．为减小误差，至少测出6组U、I值，且变化范围

2、要大些，然后在U--I图7-4-1中描点作图，由图线纵截距和斜率找出E、r图7-4-1三、实验器材被测电池（干电池）、__电流表_、_电压表_、电阻箱等等._、电键和导线等．四、探究过程1．确定电流表、电压表的量程，按7-4-2所示电路把器材连接好，如图7-4-3所示．图7-4-2图7-4-3【例1】用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如图7-4-4所示，一位同学测得的6组数据如下表中所示．图7-4-4图7-4-5（1）试根据这些数据在图7-4-6中作出U-I图线图7-4-6（2）根据图线得出电池的电动势E=_____

3、_V，根据图线得出的电池内阻r=______Ω．（3）若不作出图线，只选用其中两组U和I的数据，可利用公式E=U1＋I1r1和E=U2＋I2r2算出，这样做可能得出误差很大的结果，选用第＿组和第＿组数据，求得E和r误差最大．解析：（l）图线如图7-4-７所示．22．把变阻器的滑动片移到一端使阻值达到最大．3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数．记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I、U值；4．断开电键，整理好器材；5．数据处理：用原理中方法计算或在U－I图中找出E、r．五、注意事项1．本实验在电键S闭合前，变阻器滑

4、片应处于阻值最大处．2．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，要第1、4为一组，第2、5为一组，第3、6为一组，分别解出E、r值再取平均值．3．画U－I图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去，这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度．4．本实验由于干电池内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画U－I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恰当值开始（横坐标I必须从零开始）．但这时

5、图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线斜率的绝对值仍为内阻r.六、误差分析1．测量电路存在系统误差I真=I测＋IV实验中未考虑伏特表的分流影响．2．用图像法求E、r时存在偶然误差．3．本实验结果：E测＜E真，r测＜r真问题探究七、测定电源电动势和内电阻的其它方法1．用一只电流表和两个定值电阻（或电阻箱）测量，其原理为：E=I1（R1+r），E=I2（R2+r）可求出E和r,此种方法E无偏差，而r偏大．电路如图7-4-８示图7-4-８图7-4-９图7-4-７（2）E=1.45V,r=0.70Ω（3）第3组和第4

6、组数据．作图线时应把个别不合理的数据排除，由直线与纵轴的交点可读出电动势E=1.45v，再读出直线与横轴的交点的坐标（U、I)，连同得出的E值代人E=U+Ir中，得选用第3组和第4组数据求得的E和r误差最大．不需要利用所给的6组数据分别进行计算，利用作图就可看出这一点．选用这两组数据求E和r，相当于过图中3和4两点作一直线，利用此直线求出E和r，而此直线与所画的直线偏离最大，实际上，第4组数据不合理，已经排除．【例2】在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材①干电池（电动势约1.5v，内阻小于1.0Ω）②电流表（满偏电流3m

7、A内阻Rg=10Ω)③电流表（0～0.6A，内阻0.1Ω)④滑动变阻器Rl(0～20Ω,10A)⑤滑动变阻器R2(0～100Ω,1A)⑥定值电阻R3=990Ω⑦开关、导线若干（1）为方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是（填写字母代号）（2）请在线框内画出你利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图．图7-4-1４22．用一只电压表和两个定值电阻（或电阻箱）测量，其原理为：E=U1+U1r/R1，E=U2+U2r/R2可求出E和r,此种方法E、r均偏小．电路如图7-4-９示.(例1、2针对练习1、2)八、电流表

8、内接和外接的选择1．电流表内接：图7-4-１０示，I测＜I实，U测=U实，其U-I图线图7-4-１１示，可明显看出E测＜E，r测＜r.图7-4-１０图7-4-１１图7-4-1２图7-4-1３2