高考物理 第8章 电学实验 电源电动势、内阻测量方法（二）（第8课时）复习导学案.doc

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1、电源电动势、内阻测量方法（二）【学习目标】（在学习完本节课后检查检查自己学习目标是否完成）1、掌握利用电流表、电压表测量电源电动势内阻的原理和方法2、学会运用图像法处理数据【重点、难点】重点：实验原理难点：数据处理方法【使用说明与学法指导】（这里主要告诉你怎么样做才能完成目标）1、2、【方法探究】—利用电压表、电阻箱测量若已知流过电阻箱的电流，电阻箱可以替代电压表；已知电阻箱两端的电压，电阻箱可以替代电流表；电压表内阻已知可以当做电流表使用，电流表内阻已知可以当做电压表使用，所以测量电动势和内阻可以用以下方法。（1）使用电压表和电阻箱实验原理：1、某研究性学习小组利用图2-2-7

2、所示电路测量某电池的电动势E和内阻r．由于该电池的内阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0，闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，得到了如下数据（R和U分别表示电阻箱的读数和电压表的读数）：为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用图像来处理实验数据，图像的纵坐标表示电压表的读数U，则图像的横坐标表示的物理量应该是____．计算出与各组数据对应的该物理量并填在表格中^，在图2-2-8所示的图像中作图，利用图像得到E=____V，r=____ΩR／Ω40.0020.0012.008.006.005.00U/V1.891.781.661.571

3、.431.35【解析】图像的横坐标表示的物理量是电流I或电压U与电阻R的比值；表格中各电流值分别为0.047A、0.089A、0.138A、0.196A、0.238A、0.270A;图像如图2-2-9所示；由图像的纵轴截距可知电源电动势E=2.00V，图像斜率的绝对值为2.4l，则内阻r=2.41－R0=0.41Q．【知识链接】本实验的系统误差来源于未考虑电压表的分流作用，且电源的电动势和内阻的测量值均小于真实值，为减小该误差，需要减小电压表的分流作用．减小电压表分流作用的方法有：一是选取阻值范围小的电阻箱，二是在满足量程要求的前提下选取内阻较大的电压表，【发散拓展】实际测量电路

4、中往往接有保护电阻，选择保护电阻，不仅要看电阻的大小，还要看允许通过的电流．本题采用U-R法的测量电路测量电源的电动势和内阻，在处理数据时仍采用了U-I法的处理方法.U-I图线上各坐标点的电流值是由U/R得到的2、某实验小组利用如下的器材，测量一电源的电动势E及内阻r，已知E约为4.5V，r约为1.5Ω，该电源允许输出的最大电流为0.12A器材：量程3V的电压表V，量程0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻r1=4Ω，r2=40Ω，电阻箱R，滑动变阻器R’，电键S，导线若干．请设计一种比较精确的测定该电源电动势和内阻的方案，并回答如下问题：(1)在图1-2-9所示的虚线框内

5、画出测量电路的原理图；(2)简要写出实验步骤（只要求测两组数据即可）________；(3)写出计算式：电动势E=________，内租r=________；(4)这个实验的系统误差是怎样形成的？对电表内阻的要求是什么？解：若采用伏安法，电动势E约为4.5V大于电压表的量程3V，故应在干路中串联保护电阻，若选固定电阻rl=4Ω作保护电阻串联在干路中．电路中的最大电流约4.5V÷5.5Ω=0.82A，超过了该电源允许输出的最大电流值0.12A；若选r2=40Ω，电路中最大电流约4.5V÷41.5Ω=0.11A．虽不超过电源允许输出的最大电流，但量程0.5A的电流表偏角太小，测量不精

6、确．故不能采用伏安法．(1)实验电路原理图如图1-2-10.(2)在电阻箱上选择某一合理阻值R1，闭合开关S，记下电压表的示数U1，断开开关S；将电阻箱的阻值变为另一合理阻值R2，闭合开关S，记下电压表的示数U2(3)由闭合电路的欧姆定律得：联立解得：(4)误差是由于电压表的分流形成的：要求电压表内阻比较大。【方法探究】—利用电流表、电阻箱测量实验原理：1、利用电流表A(量程0～0.3A、内阻约为0.2Ω)，电阻箱R（阻值0～999.9Ω），设计如图2-2-22所示电路测量旧干电池的电动势E和内阻r．实验时，改变电阻箱R的值，记录下电流表A的示数I，得到若干组R、I的数据，然后通

7、过作出有关物理量的线性图像．求得电池电动势E和内阻r(1)设电流表内阻为RA，请写出与你所作线性图像对应的函数关系式________；(2)请在虚线框内坐标系中作出定性图像（要求标明两个坐标轴所代表的物理量，用符号表示）(3)图中________表示干电池电动势E，图中____________表示干电池内阻r解：(1)由闭合电路欧姆定律得E=I（R+RA+r），则线性图像对应的函数关系式可以有三种：(2)定性图像分别如图2-2-33甲、乙、丙所示．(3)（R十RA）-图像申直线的