2019版高考物理总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.doc

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1、实验十　测定电源的电动势和内阻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

2、交点不再是短路电流，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、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

4、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向右滑动时电压表

5、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【变式训练1】　某兴趣小组利用图4所示电路测定一组干电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池组的电动势约为6V，电池组内阻和待测电阻的阻值都约为10Ω，且不超过10Ω，可供选用的实验器材有：图4A.电流表(量程0～300mA，内阻不计)；B.

6、电流表(量程0～3A，内阻不计)；C.电压表(量程0～6V，内阻很大)；D.电压表(量程0～15V，内阻很大)；E.滑动变阻器R(阻值0～100Ω)；开关S一个，导线若干。该实验过程如下：(1)在连接电路前，先选择合适的器材，电流表应选用________，电压表应选用________。(填所选器材前的字母)(2)按图4正确连接好电路后，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小其接入电路的阻值，测出多组U和I的值，并记录相应的数据，以U为纵轴，I为横轴，得到图5所示的图线。图5(3)断开开关S，将Rx改接在B、C之间，A与B用导线直接相连，其他部分保持不

7、变。重复步骤(2)，得到另一条U－I图线，其斜率的绝对值为k。(4)根据上面实验数据结合图5可得，电池组的内阻r＝________Ω；用k和r表示待测电阻的关系式为Rx＝________。解析　(1)由图5可知，电流最大为300mA，为了保证实验的安全和准确，电流表应选择A；电源的电动势约为6V，故电压表应选择6V量程的C。(4)由U＝E－Ir可知，Rx接在A、B之间时图象的斜率绝对值表示电源的内阻，则可知内阻为r＝＝Ω＝10Ω；将Rx改接在B、C之间时等效内阻为Rx＋r＝k，解得Rx＝k－r。答案　(1)A　C　(4)10　k－r热点二　实验拓展创新方法1

8、　安—阻法实验原理图6用一个电流表和电阻箱测量，电路