【文档说明】(新高考)高考物理一轮复习课件第9章 实验十 测定电源的电动势和内阻(含解析).ppt，共(56)页，2.094 MB，由MTyang资料小铺上传

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实验十测定电源的电动势和内阻第九章恒定电流1.掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法.2.掌握用图象处理实验数据的方法.3.掌握实物图连接的技巧.【目标要求】内容索引NEIRONGSUOYIN考点二安阻

法测电动势和内阻考点三伏阻法测电动势和内阻考点一伏安法测电源的电动势和内阻考点一伏安法测电源的电动势和内阻01基础回扣1.实验原理闭合电路欧姆定律.2.实验器材电池、电压表、电流表、、开关、导线、坐标纸和刻度尺.滑动变阻器3.实验步骤(1)电流表用A的量程，电压表用V的量程，

按图1连接好电路.(2)把滑动变阻器的滑片移到接入电路阻值最的一端.(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1).用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中.(4)断开开关，拆除电路，整理好器材.图10.63大4.实验

数据处理(2)用作图法处理数据，如图2所示.①图线与纵轴交点为；②图线斜率的绝对值为.图2电源电动势E内阻r5.误差分析(1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图象时描点不准确.(2)系统误差①若采用图3所示电路本实验的误差来源于电压表的分流，通过电流表的电流小于干路电流，

由E＝U＋Ir得知，电动势E测<E真，若将内阻与电源并联等效为电源，则示数为通过电源的电流，所测内阻为等效电源的内阻(如图虚线框所示)，则r测<r真.因RV≫r，故E测≈E真，r测≈r真.图3②若采用图4所示电路，将电源与串联等效为电源，如图虚线所示，示数为等效电源的电压，为干路电流

，由闭合电路欧姆定律E＝U＋I(r＋RA)，E测＝E真，r测＝r＋RA，若RA未知，由于RA与r很接近，所以r测误差较大，故一般不采用此种接法；但若RA已知，此法可测r的准确值.图46.注意事项(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较的旧电池.(2)电流

不要过大，应小于0.5A，读数要快.(3)要测出不少于6组的(I，U)数据，变化范围要大些.(4)若U－I图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r＝||确定.大例1(2020·山东卷·14)实验方案对实验

测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究.实验室提供的器材有：干电池一节(电动势约1.5V，内阻小于1Ω)；电压表V(量程3V，内阻约3kΩ)；电流表A(量程0.6A，内阻约1Ω)；滑动变阻器R(最大阻值为20Ω)；定值电阻R1(阻值2Ω)；定值电阻R2(

阻值5Ω)；开关一个，导线若干.(1)该小组按照图5甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U－I坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数

的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是_____.(单选，填正确答案标号)A.电压表分流B.干电池内阻较小C.滑动变阻器最大阻值较小D.电流表内阻较小图5B解析电压表示数的变化范围小，原因是外电阻的阻值远大于电源内阻，选项B

正确.(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示.序号1234567I/A0.080.140.200.260.320.360.40U/V1.351.201.050.880.730.710.52请根据实验数据，回答以下

问题：①图6中已标出后3组数据对应的坐标点，请标出前4组数据对应的坐标点并画出U－I图像.图6答案见解析图(a)解析根据数据描点并连成一条直线，如图(a)所示.②根据实验数据可知，所选的定值电阻为____

(填“R1”或“R2”).解析由图像可知E＝1.55V，U＝0时I＝0.59A，故r′＝≈2.63Ω，由于2Ω<r′<5Ω，又r′＝r＋R(r为电源内阻，R为定值电阻)，故定值电阻只能是R1.R1③用笔画线代替导线，请按照改进后的方案，将图7所示实物图连接成完整电路.

解析先画出原理图，如图(b)，然后依据原理图将各仪器依次连接起来，如图(c).图7答案见解析图(c)例2(2020·云南红河哈尼族彝族自治州统一检测)甲同学利用如图8甲所示的电路测定电源的电动势和内阻

，提供的器材有：A.干电池两节，每节电动势约为1.5V，内阻未知B.直流电压表V1：量程3V，内阻约为3kΩC.直流电压表V2：量程15V，内阻约为6kΩD.直流电流表A：量程0.6A，内阻RA＝2ΩE.滑动变

阻器F.导线和开关(1)为了尽可能提高实验精度，实验中电压表应选用____(选填“V1”或“V2”)；图8V1解析两节干电池的电动势约为3V，为了尽可能提高实验精度，实验中电压表应选V1；(2)某次实验部分数据如下表所示，其中一组数据读数如图乙所示，读出数据，完

成下表.则：①处的读数为____________________V；②处的读数为_____A.U/V2.622.482.34①2.061.92I/A0.080.120.16②0.240.282.20(2.19～2.21均可)0.20解析量程为3V时，电压表的最小分度值为

0.1V，读数为2.20V(2.19～2.21均可)量程为0.6A时，电流表的最小分度值为0.02A，读数为0.20A；(3)利用表格中的数据在图9中作出U－I图象；图9答案见解析图解析U－I图象如下：(4)由图象可知，两节干电池总电动势E＝_______________

____V，总内阻r＝___________________Ω.(计算结果保留三位有效数字)2.90(2.86～2.94均可)1.50(1.46～1.57均可)解析根据闭合电路的欧姆定律有E＝U＋Ir整理得U＝－Ir＋E所以纵截距是电源电动势大小，斜率绝对值是电源内阻和电流表的

内阻之和，由图计算可得E＝2.90V(2.86～2.94均可)，r＝k－rA＝1.50Ω(1.46～1.57均可)1.实验室中准备了下列器材：待测干电池(电动势约1.5V，内阻约1.0Ω)；电流表G(满偏电流1.5mA，内阻rg＝1

0Ω)；电流表A(量程0～0.6A，内阻约0.10Ω)；滑动变阻器R1(最大阻值20Ω)；滑动变阻器R2(最大阻值100Ω)；定值电阻R3＝990Ω，开关S和导线若干.跟进训练(1)某同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内阻.为了能较为准确地进行测量

和操作方便，实验中选用的滑动变阻器应是____.(填代号)R1解析为了易于调节、准确测量，采用限流接法，滑动变阻器最大阻值选20Ω的即可，即选择R1.(2)请在如图10甲所示虚线框中画出该同学的实验电路图.图10答案见

解析解析由于没有电压表，所以需要用电流表改装，电流表G的内阻是确定的，所以用G和定值电阻R3串联，改装成电压表，电流表A内接，如图所示.(3)如图乙为该同学根据实验数据作出的I1－I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，由该图

线可得，被测干电池的电动势E＝_______________V，内阻r＝_______________Ω.1.47(1.46～1.48)0.75(0.73～0.77)解析因为UR＝I1(R3＋Rg)＝1000I1(mV)＝1×I1(V)，故可将I1－I2图转化为纵轴同数值的U－I2图象，

将图线延长交纵轴于(0,1.47)，则E＝1.47V，斜率绝对值表示内阻r＝0.75Ω.考点二安阻法测电动势和内阻021.实验原理闭合电路的欧姆定律E＝IR＋Ir，电路图如图11所示.2.实验器材电池、、、开关、导线、坐标纸和刻度尺.3

.数据处理基础回扣图11电流表电阻箱(2)图象法：由E＝I(R＋r)可得4.误差分析(1)误差来源：电流表有内阻，导致内阻测量不准确；(2)结论：E测＝E真，r测＞r真(r测＝r真＋rA).图12例3(2018·江苏卷·1

0)一同学测量某干电池的电动势和内阻.(1)如图13所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处___________；________________.图13开关未断开电阻箱阻值为零解析在电

学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为最大，确保实验仪器、仪表的安全.(2)实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算的数据见下表：R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A－16.75.95.34.53.8

根据表中数据，在图14的方格纸上作出R－关系图像.由图像可计算出该干电池的电动势为_____________________V；内阻为__________________Ω.图14答案见解析图1.34(1.30～1.44都算对)1.2(1.0～1.4都算对)解析根据闭

合电路欧姆定律，得E＝I(R＋r)描点连线后图像如图所示.根据图像可知r＝1.2Ω.图像的斜率为电动势E，(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表

的指针位置如图15所示，则该干电池的电动势应为______________________________V，内阻应为_______________________________Ω.1.34[结果与(2)问第一个空格一致]图151.0[结果比(2)问第二个空格小0.2]解析根据欧姆定律

，得电流表的内阻该干电池的内阻应为r′＝r－rA＝1.0Ω2.利用如图16(a)所示电路，可以测定电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R(最大阻值999.9Ω)，电阻R0(阻值为3.0Ω)，电阻R1(阻值为3.0Ω)，电流表(量程为200mA，内阻为RA＝6.0Ω)，开关

S.跟进训练图16实验步骤如下：①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R；④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.回答下列问题：(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的

关系式为_________________.(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R＝3.0Ω时，电流表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表.答：①______，②_____.R/Ω1.02.03.04.05.06.0I/A0.1

430.125①0.1000.0910.084/A－16.998.00②10.011.011.90.1109.09解析电流表每小格表示4mA，因此电流表读数是0.110A，倒数是9.09A－1.(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据

点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝__________________A－1Ω－1，截距b＝________________A－1.答案见解析图1.0(0.96～1.04均可)6.0(5.9～6.1均可)解析根据坐标纸上给

出的点，画出一条直线，得出斜率k＝1.0，截距b＝6.0A－1.(4)根据图线求得电源电动势E＝________________V，内阻r＝________________Ω.3.0(2.7～3.3均可)1.0

(0.6～1.4均可)03考点三伏阻法测电动势和内阻1.实验原理图17基础回扣2.实验器材电池、、、开关、导线、坐标纸和刻度尺.3.数据处理解方程组可求得E和r.电压表电阻箱图184.误差分析(1)误差来源：电压表有内阻，干路电流表达式不准确，导致电动势测量不准确；(

2)结论：E测＜E真，r测＜r真.例4某课题研究小组准备测量一个锂电池的电动势和内阻，在操作台上准备了如下实验器材：A.待测锂电池(电动势E约为3.7V，内阻r未知)B.电压表V1(量程0～3V，内阻约为几千欧)C.电流表A(量程0.6A，内阻

RA＝2.0Ω)D.电阻箱R1(0～99.9Ω)E.滑动变阻器R2(最大阻值为10Ω)F.定值电阻R0(阻值约为5Ω)G.开关S一个，导线若干(1)在实验操作过程中，该小组成员设计了如图19甲所示电路.多次改变电阻箱R1的阻值R，读出电压U，根据测得的数据作出图象，如图乙所示，则

电源电动势E＝________V.图193.6(3.60)(2)为了测定锂电池的内阻需测出电阻R0的阻值，小组成员设计了如图丙所示的电路，请在图丁中连接对应的实物图.实验过程中，某次测量电流表示数为0.40A时，电压表示数如

图戊所示，由此可求得R0＝____Ω；结合图乙可求得电池内阻r＝____Ω.(以上两空结果均保留两位有效数字)答案见解析图4.83.0解析实物连线如图.3.(2019·安徽合肥市第二次质检)为了同时测量一电源的电动势E和内阻r，以及未知阻值的电阻Rx，

某同学设计了一电路.实验室提供的器材如下：待测电源、待测电阻、电阻箱一个、内阻很大的电压表一只、开关两个、导线若干.(1)为实现上述目的，请完善图20甲实物图连接；跟进训练答案见解析图乙图20解析通过开关S2控制电路中的电阻Rx是否接入电

路，电路原理图如图甲所示：故实物连线图如图乙所示：(2)该同学实验的主要步骤有：①闭合S1、S2，多次调节电阻箱阻值，并记录其阻值及对应的电压表的示数；②保持S1闭合，断开S2，多次调节电阻箱阻值，并记录其阻值及对应的电压表的示数；③根

据记录的数据，作出两条图线如图乙所示.由图线可得电动势E＝____，内阻r＝____，Rx＝______.(用图中a、b、c表示)