01物理2012届高考与名师对话第一轮复习打包光世昌老师搜集7

1、(对应学生用书P137)一、实验目的1测定电源的电动势和内阻2掌握用图象法求电动势和内阻三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔四、实验步骤1电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图甲连接好电路2把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端3闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1、U1)用同样方法测量几组I、U值填入表格中4断开开关，拆除电路，整理好器材五、数据处理本实验中数据的处理方法：一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法.方法一：取六组对应的U、I数据，数据满足关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r让第1式和第4式

2、联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A(对应学生用书P137)要点一误差分析1.偶然误差(1)读数不准和电表线性不良引起误差(2)用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化2系统误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差(1)如右图甲电路：在理论上EU(IvIA)r，其中电压表示数U是准确的电源两端电压而实验中忽略了通过电压表的电流Iv而形成误差(如图乙中虚线段)，而且电压表示数越大，Iv越大(2)如图丙电

3、路：UI图线如图丁所示，IA为电源电流真实值，理论上有EUUAIAr，其中的UA不可知，而造成误差(如虚线段为UA)，而且电流表示数越大，UA越大，当电流为零时，UA0，电压为准确值，等于E.要点二注意事项1.为了使电池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干电池2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，故长时间放电不宜超过0.3 A，短时间放电不宜超过0.5 A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

4、6为一组，分别解出E、r值再求平均值4在画UI图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度5干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画UI图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)但这时图线和横轴的交点不再是短路电流不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻要点三实验改进1用一个电流表和电阻箱测量，电路如右图，测量原理为：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大(2

5、010广东高考)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R05 )一个，开关两个，导线若干，实验原理如图(a)(1)在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接(2)请完成下列主要实验步骤；A检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是_；B将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V.C将开关S2_，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1.(3)使用测得的数据，计算出于电池的内阻是_(计算结果保留两位有效数字)(4)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_(填“大”或“小”)解析

6、(1)连线如图所示(2)电阻箱读数为20 ；闭合S2后电阻箱才工作(4)由于电压表不是理想电压表，当S1闭合、S2断开时，电压表的示数略小于电源的电动势答案(1)实物连线图见解析(2)20 闭合(3)0.69 (4)小(对应学生用书P138)题型一伏安法测电源电动势和内阻例1 (2011金坛调研)在用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中：(1)备有如下器材：A干电池1节；B滑动变阻器(020 )；C滑动变阻器(01 k); D电压表(03 V)；E电流表(00.6 A); F电流表(03 A)；G开关、导线若干其中滑动变阻器应选_，电流表应选_(只填器材前的序号)(2)为了最大限度地

7、减小实验误差，请在下面的虚线框中画出该实验最合理的电路图(3)某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在下图中画出UI图线，根据图线得到被测电池的电动势E_V，内电阻r_.123456I/A0.100.150.200.250.300.40U/V1.321.261.181.131.040.93尝试解答(1)由于干电池的电动势只有1.5 V，滑动变阻器应选B，从测量的数据可以看出电流最大只有0.4 A，电流表应选E.(2)电路图如下图甲所示(3)作出的UI图象如图乙所示，从图象可以看出在U轴上的截距为1.45 V，即电源的电动势为1.45 V图象斜率的绝对值为：kU/I0.65/0.5 1.

8、3 .答案(1)BE(2)如图甲所示(3)UI图象如图乙所示1.451.3题型二实验方法的迁移例2 (2010江苏高考)在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R010 的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_(选填“1”或“2”)方案编号电阻箱的阻值R/ 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0(对应学生用

9、书P139)1在测定一节干电池电动势和内阻的实验中，某学生采用了如下图所示实验器材连接，请指出该学生在接线中错误和不规范的做法(1)_；(2)_；(3)_；(4)_答案(1)滑动变阻器不起变阻作用(2)电流表正负接线柱错误(3)电压表量程选用不当(4)电压表没有并接在开关和电源串联后的两端2为了测定一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按图甲所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5 V且几乎不变，直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不

10、同的电流值、电压值，出现上述情况的原因是_改进方法是_改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出图乙所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势为E_V，内阻r_.答案滑动变阻器值太大，有效使用的部分太短选择阻值更小的滑动变阻器1.482.43在测一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 )的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选用；A电压表量程为15 V，B电压表量程为3 V，A变阻器为(020 ，3 A)，B变阻器为(0500 ，0.2 A)电压表应该选_(选填“A”或“B”)，这是因为_；变阻器应该选_(选填“A”或“B”)，这是因为_解析干电池的电动势1.5 V，而A电压表量程

11、是电动势(1.5 V)的10倍，读数误差较大，故应选B电压表；B变阻器的电阻值太大，额定电流又过小，故应选A变阻器答案BA电压表量程过大，读数误差较大AB变阻器额定电流过小，阻值太大4用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻提供的器材如图(a)所示(1)用实线代表导线把图(a)中的实物连接成测量电路(两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连好)(2)图(b)中的6个点表示实验测得的6组电流I、电压U的值，按照这些实验值作出UI图线，由此图线求得的每节电池电动势E_ V，每节电池的内阻r_ .(取3位有效数字)解析(1)测量电路的实物连接图如图甲所示. 答案(1)见解析图(2)UI图线见解析1.

12、480.3645(2011聊城模拟)某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如右图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示.实验次数12345R()4.010.016.022.028.0I(A)1.000.500.340.250.201/I(A1)1.02.03.04.05.0(2)图象如右图所示(3)由图象可知图象的斜率等于电动势E6.0 V，R轴上截距的绝对值电池内阻r2.0 .(4)从理论上分析，由于考虑电流表的内阻，E测E真，r测r真6为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：待测干电池E(电动势约1.5 V，内阻

13、约1.0 )电流表G(满偏电流3.0 mA，内阻10 )安培表A(量程00.60 A，内阻0.10 )滑动变阻器R1(020 ，2 A)滑动变阻器R2(01000 ，1 A)定值电阻R3990 开关和导线若干(1)为了能尽量准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_(填仪器代号)；(2)请在下图甲所示的方框中画出实验电路原理图，并注明器材的字母代号；(3)图乙所示为某同学根据正确的电路图作出的I1I2图线(I1为电流表G的示数，I2为安培表A的示数)，由该图线可求出被测干电池的电动势E_V，内电阻r_.解析(1)为减小本实验的误差，提高实验精度，实验电流应适当增大，所选用的滑

14、动变阻器的电阻要适当小，故滑动变阻器应选(或R1)(2)测量干路电流用的电流表应选安培表A；而将电流表G(满偏电流3.0 mA，内阻10)与定值电阻R3990 串联组合起来使用代替电压表来测量路端电压实验电路如上图所示(3)根据I1I2图线可求出被测干电池的电动势：E1.45 mA(99010) 1.45 V，内电阻：r0.45 V/0.5 A0.90 . 答案(1)或R1(2)见解析图(3)1.450.010.900.017(2011启东模拟)两位同学在实验室中利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流

15、表A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据并根据数据描绘了如图(b)所示的两条UI图线回答下列问题：(1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知()A甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据C乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据D乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据(2)图象中两直线的交点表示的物理意义是()A滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端B电源的输出功率最大C定值电阻R0上消耗的功率为0.5 WD电源的效率达到最大值(3)根据图(b)，可以求出定值电阻R0_，电源电动势E_V，内电阻r_.(4)该电路中电流表的读数能否达

16、到0.6 A，试说明理由解析(1)从电路连接可以看出，电流表A的读数增大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图象的，B错误，A正确；乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据绘制图象的，C错误，D正确(2)图象中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表V2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，滑动变阻器的滑动触头P滑到了最左端，A错误；从图象可以得出电阻R0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，B正确；定值电阻R0消耗的功率为：PU2I1.00.5 W0.5 W，C正确；电源的效率为：UI/(EI)U/E，U越