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2.doc

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1、实验：测定电源的电动势和内阻知识梳理注意事项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，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2所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点

2、不再是短路电流，电源的内阻不能用r＝确定，应根据r＝确定。图2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。•本实验中测量结果是：E测

3、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。图3回答下列问题：（1）电压表最好选用　　　　；电流表最好选用　　　　。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　　　　。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

4、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E和内阻r的表达式E＝　　　　，r＝　　　　，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

5、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。答案　（1）A　C　（2）C　（3）ka　k－R2热点二　测电源电动势的其他方法方法1　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，此种方法使测得的电动势无偏差，内阻偏大。若已知电流表A的阻值可消除测内阻的系统误差。（2）图象法处理数据　　　　　＝R＋　　　　　R＝E

6、·－r【例2】　某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为999.9Ω，可当标准电阻用）、一只电流表（量程Ig＝0.6A，内阻rg＝0.1Ω）和若干导线。（1）请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图4甲中器材的连接方式，把它们连接起来。图4（2）闭合开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录。当电阻箱的阻值R＝2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图乙所示。处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数；再制作R－坐标图，如图5所示，图中已标注出了

7、（，R）的几个测量对应的坐标点，请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图5上。（3）在图5上把描绘出的坐标点连成图线。图5（4）根据图5描绘出的图线可得出这个电池的电动势E＝　　　　　V，内阻r＝　　　　　Ω。解析　（1）把各器件直接串联即可。（2）当R＝2.6Ω时，由题图乙可知I＝0.5A，＝2A－1，坐标为（2，2.6）。（3）图线是一条倾斜的直线。连线时不能连成折线；为减小偶然误差，个别偏离太远的点舍去。（4）由闭合电路的欧姆定律得E＝I（R＋r＋rg），则R＝－（r＋rg），故图线的斜率k表示电池电动势E的大小，纵轴截距的绝对值表示（r＋rg）。E＝k