2020高考物理第八章实验十测定电源的电动势和内阻教案鲁科版

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1、实验十　测定电源的电动势和内阻一、基本原理与操作原理电路图操作要领原理：闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir（1）连接电路：按实验电路图连接好电路（2）测量与记录：闭合开关，调节滑动变阻器，测量出多组I、U值，填入对应的表格中二、数据处理1.计算方法2.图象法：画出电源的U－I图象，如图所示，（1）图线与纵轴交点为E（2）图线斜率的绝对值表示r＝

2、

3、◎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。（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。（3）合理选择标度：为使图线分布空间大，如图所示，纵坐标可以不从零开始，则图

4、线和横轴的交点不再是短路电流，应根据r＝

5、

6、确定。◎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

7、器应选用　　　；（选填相应器材前的字母）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2中的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线。序号123456电压U/V1.451.401.301.251.201.10电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480图2（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E＝　　V，内电阻r＝　　Ω。（结果保留2位小数）解析　（1）干电池内电阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时电源内电阻的测量值相对误差小。（2）因为一节干电池的电压在1.5V左右，所以电压表选用0～3V

8、量程的；为了便于调节，滑动变阻器选用变阻范围0～50Ω的。（3）作图过程略，如图：（4）由U＝E－Ir知U－I图线在U轴上的截距表示E、斜率的绝对值表示r。由图线可得E＝1.50V，r＝0.83Ω。答案　（1）甲　（2）B　C　（3）见解析图（4）1.50（1.49～1.51）　0.83（0.81～0.85）热点二　实验拓展创新命题角度　结合电表的改装测定电源的电动势和内阻【例2】　某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A.待测的干电池（电动势约为1.5V，内阻小于1.0Ω）B.电流表A1（量程0～3mA，内阻Rg1＝10Ω）C.电流表A2（

9、量程0～0.6A，内阻Rg2约为0.1Ω）D.滑动变阻器R1（阻值范围0～20Ω，额定电流10A）E.滑动变阻器R2（阻值范围0～200Ω，额定电流1A）F.电阻箱R0（阻值范围0～999Ω）G.开关和导线若干（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图a、b、c、d所示的四个参考实验电路，并计划用图象法处理实验数据，其中最合理的是图　　　　所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选　　　　（填写器材前的字母代号）。（2）该同学选出合理的实验电路后，把与R0串联的电流表当作量程为0～3V的电压表使用，于

10、是将电阻箱R0的阻值调至　　　　Ω。（3）图3为该同学利用（1）中选出的合理的实验电路测出的数据绘出的I1－I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），被测干电池的电动势E＝　　　　V，内阻r＝　　　　Ω。（结果保留2位小数）图3解析　（1）将小量程电流表A1与电阻箱R0串联并将电阻箱调至某一合适的阻值从而将电流表改装为电压表，由此排除图a、图d所示的电路；对于图b所示的电路，根据闭合电路欧姆定律可得E＝（I1＋I2）r＋I1（Rg1＋R0），对于图c所示的电路，根据闭合电路欧姆定律可得E＝I2（Rg2＋r）＋I1（Rg1＋R0），由于Rg2的准确

11、值未知，用图象法处理数据，会使测量结果不准确，故应选图b所示的电路。由电流表A2的量程分析可知，滑动变阻器应选D。（2）根据题图分析可知应将电阻箱R0的阻值调至990Ω，从而将电流表改装为量程为0～3V的电压表。（3）由图b所示的电路可得I1－I2图线的表达式为I1＝－I2，图象在纵轴上的截距为＝1.48mA；图线的斜率的绝对值k＝＝，联立并代入数据解得E＝1.48V，r＝0.85Ω。答案　（1）b　D　（2）990　（3）1.48　0.85命题角度　用电流表、电阻箱测电源的电动势和内阻实验原理实验电路数据处理误差来源E＝IR＋Ir（1）图象法＝·R＋（2）计算法

12、E＝I1R