2025版高考物理一轮总复习考点突破第10章恒定电流实验12测定电源的电动势和内阻考点2创新实验提升

考点2创新试验提升(实力考点·深度研析)除伏安法外，测电源的电动势和内阻还有以下几种方法：1．安阻法(1)试验原理用一个电流表和电阻箱测量，电路如图所示，测量原理为：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，或用图像法处理数据。此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大。若已知电流表的阻值可消退测内阻的系统误差。(2)图像法处理数据(3)误差分析①误差来源：电流表有电阻，导致内阻测量不精确；②结论：E测＝E真，r测>r真(r测＝r真＋rA)。2．伏阻法(1)试验原理用一个电压表和电阻箱测量，电路如图所示，测量原理为：E＝U1＋eq\f(U1,R1)r，E＝U2＋eq\f(U2,R2)r，由此可求出r和E，或用图像法处理数据。此种方法测得的电动势和内阻均偏小。(2)图像法处理数据(3)误差分析①误差来源：电压表有内阻，干路电流表达式不精确，导致电动势测量不精确；②结论：E测<E真，r测<r真。3．双伏法用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图所示。测量方法为：断开S，测得V1、V2的示数分别为U1、U2，此时E＝U1＋U2＋eq\f(U1,RV)r，RV为V1的内阻；再闭合S，V1的示数为U1′，此时E＝U1′＋eq\f(U1′,RV)r，解方程组可求得E和r。►考向1伏阻法测电源电动势和内阻现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为50Ω。已知该电池允许输出的最大电流为50mA，为了测量这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行试验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，取值范围0～9999Ω，R0是定值电阻，起疼惜电路的作用。(1)试验室备有以下几种规格的定值电阻R0，本试验应选C。A．10Ω2.5W B．100Ω1.0WC．200Ω1.0W D．2000Ω5.0W(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，变更电阻箱的阻值，取得多组数据，作出了如图(b)所示的图线(已知该直线在纵轴上的截距为0.1V－1)。则依据该同学所作出的图线可求得电池的电动势E为10V，内阻r为46(44～48均正确)Ω。[解析](1)依据电池的参数，起疼惜作用的定值电阻的最小值R0＝eq\f(E,I)－r＝eq\f(9,50×10－3)Ω－50Ω＝130Ω，所以定值电阻应选C。(2)由题图(b)，依据闭合电路欧姆定律可知E＝U＋eq\f(U,R＋R0)r，即eq\f(1,U)＝eq\f(1,E)＋eq\f(1,R＋R0)·eq\f(r,E)，纵轴上的截距为电动势的倒数，故电池的电动势为10V；电池的内阻为图线的斜率的E倍，eq\f(r,E)＝eq\f(0.55V－1,0.12Ω－1)，解得r≈46Ω。►考向2安阻法测电源的电动势和内阻

[解析](1)实物连线如图：(2)由电路结合闭合电路的欧姆定律可得U＝E－Ir由U－I图像可知E＝1.58V内阻r＝eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1.37－1.58,0.33)))Ω＝0.64Ω。(3)依据E＝I(R＋RA＋r)可得eq\f(1,I)＝eq\f(1,E)·R＋eq\f(RA＋r,E)由eq\f(1,I)－R图像可知eq\f(RA＋r,E)＝2