2.10测量电源电动势和内阻教案

2.10测量电源电动势和内阻教案2.10测量电源电动势和内阻教案2.10测量电源电动势和内阻教案适用学科高中物理适用年级高二适用区域人教版区域课时时长（分钟）２课时知识点测量电源电动势和内阻教案教学目标了解并掌握测定电池得电动势和内阻得原理和实验方法。学习用图象法处理实验数据。教学重点掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。教学难点用图象法处理实验数据。教学过程教学过程一、导入一、导入基础知识回顾教材中测定电源电动势和内阻得实验究其原理实质是伏安法测电阻得延续和纵向引深,即对电阻得测量，就是用各种方法寻找电压U和电流Ｉ。具体到本实验中根据串并联电路得原理再结合两个欧姆定律列出两个关于Ｅ、ｒ得二元一次方程组，这是最基本得原理。从这一基本原理出发，当所给测量仪器不同时，如一电压表一电流表一滑动变阻器、两阻（定值电阻）一表（电压表或电流表）、一箱（电阻箱)一表（电压表或电流表)、两表(电压表或电流表）等,实际应用中还会出现多种不同得方法,本节课对其基本问题分别予以归类剖析.二、知识讲解二、知识讲解（一）考点解读（一）考点解读一、实验目得１、知道伏安法测量电源电动势和内阻得实验原理,进一步理解电源路端电压随电流变化得关系.2、学会根据图像合理外推进行数据处理得方法。3、尝试进行电源电动势和内电阻测量误差得分析,了解测量中减小误差得办法.二、实验原理实验电路如图所示,根据闭合电路得欧姆定律,改变R得阻值,测出两组U、I得值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：E＝U1+I１r和E＝U2+Ｉ2r，联立可解出Ｅ、r得值.三、实验器材待测电池一节，电流表(0~0、6A)、电压表(0~3Ｖ)各一块,滑动变阻器一只，开关一只，导线若干。四、实验步骤１、确定电流表、电压表得量程,按图连接好电路，并将滑动变阻器得滑片移到使接入电路得阻值为最大值得一端.2、闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器得滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始,记录一组电流表、电压表读数。3、同样得方法,依次记录多组U、I值。4、断开开关S，拆除电路.5、以U为纵轴,I为横轴，将记录得电压、电流标在坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻.五、数据处理为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法：1、公式法利用依次记录得多组数据（一般6组）,分别记录如表所示：实验序号123456I/AＩ1Ｉ2I３I4I5I6U外/VＵ1U2Ｕ3U4U5U６分别将1、4组,2、5组，３、6组联立方程组解出E1、r1，E2、r2，Ｅ３、r3，求出它们得平均值Ｅ=eq\f（E１+E２＋Ｅ3,３）,ｒ＝eq\f(r1＋ｒ2+r3，3)作为测量结果.2、图像法把测出得多组Ｕ、I值，在U­I图中描点画图像，使U。I图像得直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线得两侧,如图所示，由Ｕ＝Ｅ—Ir可知:（１)纵轴截距等于电源得电动势E,横轴截距等于外电路短路时得电流Im=eq＼f(E，r）。(2)图线斜率得绝对值等于电源得内阻r=ｅq\b＼lｃ\|\ｒc\|（\a＼vs４\al\co１（\f（ΔU，ΔI))）=eq＼f（E，Im)。六、误差分析1、偶然误差主要来源于电压表和电流表得读数以及作U.I图像时描点不准确。2、系统误差由于电压表分流ＩV,使电流表示数I小于电池得输出电流I真。I真＝I＋ＩV，而ＩV=eq\f（U，RV）,U越大，IV越大,它们得关系可用图表示.实测得图线为ＡＢ，经过IＶ修正后得图线为A′B,可看出AＢ得斜率绝对值和在纵轴上得截距都小于Ａ′B,即实测得E和r都小于真实值。七、注意事项1、为使电池得路端电压有明显变化，应选取内阻较大得旧干电池和内阻较大得电压表。2、实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r得明显变化。3、若干电池得路端电压变化不很明显,作图像时,纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。如图所示,此时图线与纵轴交点仍为电池得电动势Ｅ,但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远得两点用r＝eq\ｂ\lc\|＼rc\｜(\a\ｖｓ4\al\co1（\ｆ(ΔU,ΔI)））求出.4、为了提高测量得精确度,在实验中Ｉ、Ｕ得变化范围要大一些，计算Ｅ、r时，U1和U2、I１和I2得差值要大一些。八、它案设计1、用电流表和电阻箱测E、ｒ（又叫安阻法）如图所示，由E＝IR＋Iｒ可知,如果能得到I、R得两组数据，也可以得到关于E和r得两个方程,于是能够从中解出E和r。这样，用电流表、电阻箱也可以测定电源得电动势和内阻。２、用电压表和电阻箱测E、r（又叫伏阻法）如图所示，由E＝Ｕ+eq\f（U，R）·r可知，如果能得到U、R得两组数据，同样能通过解方程组求出E和r。这样，除了以上两个方法外，还可以用电压表、电阻箱来测定电源得电动势和内阻。考点1考点1测量电源电动势和内阻在闭合电路中，由闭合电路得欧姆定律可得电源得电动势Ｅ、内阻r、路端电压U、电流I存在关系为,E、ｒ在电路中不随外电阻R得变化而改变、测定电源得电动势和内阻可用三种方法:方法一：测量原理图如图所示，采用改变外电阻，可测得一系列I和U得值（至少6组),然后再在U－I图象中描点作图,所得直线与纵轴得交点即为电动势E，图线斜率得绝对值为内阻R，这种方法叫伏安法，用电流表和电压表、方法二：由变形,改变电路得电阻R，测出一系列得I和R值，作出图象、图象在R轴上得截距即为电源得内阻得负值，直线得斜率即电源得电动势Ｅ、此方法叫安阻法，用电流表和电阻箱、方法三:由及可得,或,改变电路得外电阻R,测出一系列得U值，作出图象、图象在轴上得截距得倒数即为电源电动势,直线得斜率与在轴上得截距得倒数得乘积即为电源得内阻、此方法叫伏阻法，用电压表和电阻箱、三、例题三、例题精析例题1例题1【题干】为了测出电源得电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目得(）A、一个电流表和一个电阻箱Ｂ、一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器Ｃ、一个电压表和一个电阻箱D、一个电流表和一个滑动变阻器【答案】D【解析】根据E=I(R＋r），由电流表测出电流,用电阻箱读出外电阻得阻值，可以求出E、r,A正确；根据Ｅ=Ｕ+Ir，由电流表测出电流,由电压表测出电压,可以求出E、r,B正确;根据E＝Ｕ＋ｅｑ\f（Ｕr，R），由电压表测出电压,用电阻箱读出外电阻得阻值，可以求出E、r，C正确；因为滑动变阻器不能读出电阻得数值,所以只有一个电流表和一个滑动变阻器，测不出电动势和内阻，D错误。【点睛】重点考查测量电源电动势和内阻得方法和实验方法所对应得实验器材。例题2例题2【题干】(多选）某学生用电流表和电压表测干电池得电动势和内阻时,所用滑动变阻器得阻值范围为０～20Ω，连接电路得实物图如图所示。关于该学生接线得说法正确得是()A、滑动变阻器不起变阻作用ﻩB、电流表接线有误C、电压表量程选用不当ﻩD、电压表接线不妥【答案】ＡＤ【解析】移动变阻器触头时，不会改变接入电路得电阻大小，变阻器不起变阻作用,A正确;电流表只允许电流从正接线柱流入,从负接线柱流出，而且应该选择0～0、6A量程，图中电流表接线正确，所以Ｂ错误;图中电源为两节干电池，电动势为3V，所以电压表量程应选用0～3V，所以C错误；图中开关不能控制电压表，且电流从负接线柱流入,从正接线柱流出,所以电压表得接线不妥，D正确。【点睛】根据电源正确选择电压表,根据电源和用电器正确选择电流表。例题例题3【题干】下列给出多种用伏安法测电池得电动势和内阻得数据，处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便得是(）A、测出两组Ｉ、U得数据，代入方程组E＝U1+I1r和E=Ｕ2+I2r，求出E和rB、多测几组Ｉ、Ｕ得数据,求出几组E、ｒ，最后分别求出其平均值C、测出多组I、Ｕ得数据，画出U。I图像,再根据图像求出Ｅ、ｒD、多测几组I、U得数据,分别求出I和Ｕ得平均值，用电压表测出断路时得路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r【答案】Ｃ【解析】A中只测量两组数据求出E、r，偶然误差较大;Ｂ中计算E、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；D中分别求出I、U得平均值再求解得方法是错误得。【点睛】在测量电源电动势和内阻时,图像法是最直观得能够减小偶然误差。例题4例题4【题干】（多选)用如图甲所示得电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得得数据作出了如图所示得Ｕ.I图线，由图乙可知（)A、电池电动势得测量值是１、4０VB、电池内阻得测量值是3、５０ΩC、外电路发生短路时得电流为０、40ＡD、电压表得示数为1、20Ｖ时电流表得示数I′＝0、２0A【答案】AＤ【解析】图像与纵坐标得交点为电池得电动势E=1、4０V；电池得内阻ｒ=eq＼ｆ（ΔＵ,ΔI）=ｅq\f(１、４０—1、００,0、４0）Ω＝１Ω；根据E=Ｕ＋I′ｒ，代入数据得I′=eｑ\ｆ(E－U，r)=eｑ\f（1、40-1、2０，1)Ａ＝０、20A，故A、Ｄ正确。【点睛】掌握图像个交点得物理意义。四、课堂运用四、课堂运用基础基础1、【题干】（1）如图甲所示为螺旋测微器测量一金属零件直径时得示数，则该金属零件得直径为___＿___＿cm.（2)有一游标卡尺，主尺得最小分度是1mm,游标上有20个小得等分刻度.用它测量一工件得长度，如图乙所示。图示得读数是________ｃｍ.【答案】（１）０、5７0０（２）5、015【解析】(1）螺旋测微器得固定刻度为5、5ｍm，可动刻度为20、0×0、01ｍm＝0、200ｍm,所以最终读数为5、５mm+0、２0０mm=5、70０mｍ＝０、5７00cｍ.（2）游标卡尺得主尺读数为50mm,游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为3×0、05mm=０、1５mm，所以最终读数为：5０mm+0、1５mm＝50、1５ｍm=５、01５ｃm。2、【题干】用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成得电池组（电动势约4、5V,内电阻约1Ω)得电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：A、电流表：量程0、6A，内电阻约1ΩB、电流表：量程3Ａ,内电阻约0、2ΩＣ、电压表：量程3Ｖ，内电阻约３0kΩD、电压表：量程6Ｖ，内电阻约60kΩE、滑动变阻器:0～１000Ω，额定电流０、5AF、滑动变阻器：0~２0Ω,额定电流2A（1）为了使测量结果尽量准确,电流表应选用＿___＿__＿，电压表应选用_______＿，滑动变阻器应选用＿__＿＿＿__(均填仪器得字母代号)。（2）图为正确选择仪器后，连好得部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将____＿＿＿＿＿_和_______＿相连、____＿__＿和_＿______相连、___＿______和__＿_____相连(均填仪器上接线柱得字母代号)。(３）实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路，仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱得阻值R和对应电压表得示数U。用图像法处理采集到得数据,为在直角坐标系中得到得函数图像是一条直线，则可以_＿___＿＿_为纵坐标，以＿_______为横坐标.【答案】（１)ＡDF（2)adcgｆh（3)eq＼f（１,Ｕ）ｅq\ｆ(1，R)eq\b\ｌc＼（\rc\）(\a＼vｓ4＼ａl\co1(或U＼f(U，Ｒ）或\f(R,U)R)）（横纵坐标互换亦可)【解析】（１）为了使测量更准确,电流表选量程为0、６Ａ得电流表Ａ，电池组得电动势约4、5Ｖ,故电压表选D，为了便于调节滑动变阻器应选F。(２）为了使测量误差尽可能小,测量电源电动势和内电阻得原理图如图甲所示,因此将a、d相连，ｃ、g相连，f、ｈ相连。（3)用电阻箱和电压表测量电源电动势和内电阻得实验原理图如图乙所示，根据闭合电路欧姆定律,得Ｅ＝U＋eq\ｆ(U，Ｒ)r所以ｅｑ\f(1，U）＝eｑ＼ｆ(1,E)+eｑ\ｆ（r,E）·eq\f（1,R)eq\b＼lｃ＼（＼ｒｃ\）(\a\vs4\al＼co１(或U=E－\f(U,Ｒ)r或\f（R，Ｕ）＝＼f(r,E）+＼f（１,E)R）),因此可作出eq\f(１,U）。eｑ\f(1,R）ｅq＼ｂ\lｃ\(\ｒc\)（\a\ｖs４＼al\cｏ1（或Ｕ­\f（U,R）或\f(R，Ｕ）。Ｒ））图像处理数据.3、【题干】某研究性学习小组利用图所示得电路测量某电池得电动势Ｅ和内阻ｒ。由于电池得内阻很小,因此在电路中接入了一个阻值为2、０Ω得定值电阻R0，闭合开关S,调节电阻箱R得阻值，读出电压表相应得示数，得到了如下数据:电阻箱读数Ｒ／Ω40、００20、0０12、0０８、006、０0５、00电压表示数U/V1、８91、781、66１、571、4３1、35(1)为了比较准确地得出实验结论,该小组得同学准备用图像来处理实验数据。图像得纵坐标表示电压表读数Ｕ，则图像得横坐标表示得物理量应该是____＿____________＿__。(2)计算出与该组数据对应得物理量并填在表格中。(３)在图所示得图像中作图，利用图像得出E=_＿＿＿__＿_V，ｒ＝_＿______Ω.【答案】（1）电压U与电阻R得比值eq\ｆ（U,Ｒ）(或电流Ｉ)（２)表格中数据如下：电阻箱读数R/Ω４０、0０2０、0012、008、０06、00５、00电压表示数Ｕ/Ｖ１、8９1、７８1、661、571、431、３5eq\f(U,R）/A0、0470、08９0、1380、1９6０、２380、270（3）图像见解析2、00、4【解析】（1)由闭合电路欧姆定律可得E=U＋ｅq\f(U，R）·（R0+ｒ)，所以有Ｕ=E-eｑ\f（U，Ｒ）·（Ｒ0+ｒ）;显然，若用eq\ｆ(Ｕ，R）作为图像得横坐标,可得一次函数，则图像是直线，图像与纵轴得交点表示电池得电动势，图像斜率得绝对值表示Ｒ0＋r.（2）根据表中实验数据,找出电压表示数U与所对应电阻得阻值R，由欧姆定律Ｉ=eq\f（Ｕ，Ｒ)可求出相应得电流。(３）根据（２)中所得数据，在坐标系中描出对应得点，然后根据坐标系中得点作直线，作出电源得路端电压与电流关系图像如图所示；由图像可知,电源电动势Ｅ=２、０V；由于图像斜率绝对值等于电源内阻与定值电阻阻值之和，得k＝ｒ＋R0＝eq\f(E—U，I）=2、4Ω，得电池得内阻r＝k－R0＝2、４Ω-２、０Ω＝0、4Ω。巩固巩固1、【题干】现有一特殊电池，它得电动势E约为9Ｖ，内阻r约为40Ω，已知该电池允许输出得最大电流为５0ｍA。为了测定这个电池得电动势和内阻，某同学利用如图甲所示得电路进行实验，图中电流表得内阻ＲA为５Ω，Ｒ为电阻箱，阻值范围0~999、9Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用。(1）实验室备有得定值电阻R0有以下几种规格,本实验选用哪一种规格得定值电阻最好（)A、10Ω B、５0ΩC、１50Ω Ｄ、50０Ω(2）该同学接入符合要求得R0后,闭合开关Ｓ，调整电阻箱得阻值，读取电流表得示数，记录多组数据，作出了图乙所示得图线，则根据该同学作出得图线可求得该电池得电动势E=___＿_＿__V，内阻r=_＿＿____＿Ω。【答案】(１）Ｃ（2）１0４5【解析】（1)把电阻箱得阻值调为零,则电路中得电流最大Imax＝eｑ\ｆ（E，RA＋R０＋r），代入数据得R0＝１３５Ω对比备选选项,C符合要求.(2)根据闭合电路欧姆定律Ｉ＝eq\f（E，R0＋R＋RA＋ｒ）得eｑ\f(1，I）＝ｅｑ\ｆ（1,E)（R0＋Ｒ+RA＋ｒ）＝eq\ｆ(１,E)(Ｒ0＋R＋5+r）在图线上取两个点，读出两组ｅｑ＼f（１,Ｉ）、（R+Ｒ0)数据，代入方程解得Ｅ＝10V,r=45Ω。2、【题干】实验室中准备了下列器材：A、待测干电池（电动势约为1、5V，内阻约为１、0Ω）B、电流表A1（满偏电流1、5ｍA，内阻为10Ω)C、电流表Ａ2（量程０～0、60Ａ，内阻约为０、10Ω)Ｄ、电压表Ｖ（量程0～1５Ｖ，内阻约为10kΩ）Ｅ、滑动变阻器R１（０~20Ω，2A）Ｆ、滑动变阻器R2（0~1０0Ω，1Ａ)G、电阻箱R3：最大阻值为９99、9Ω，允许通过得最大电流是0、６AH、开关一个，导线若干(1）若要将电流表A1改装成量程为１、５V得电压表，需给该电流表串联一个＿_＿_＿__＿Ω得电阻。(2)为了测量电池得电动势和内阻,小明按图(a)设计好了测量得电路图,在图(a)中，甲是＿____＿＿_，乙是____＿___。（填器材前面得序号）（3)为了能较为准确地进行测量和操作方便，图（a)所示得测量电路中,滑动变阻器应选_＿＿_____（填器材前面得序号).（4）图(b）为小明根据图(ａ）得测量电路测得得实验数据作出得I１.I２图线(Ｉ1为电表乙得示数，I2为电表甲得示数),由该图线可得:被测干电池得电动势Ｅ=__＿_＿_＿_V，内阻r=＿__＿____Ω.(保留两位小数）【答案】（１）990(2)CB(3)E（4)1、470、76【解析】（1)电流表得内阻为10Ω；满偏电压为Um=１、５×10－3×１0V=1、5×10－2V；若改装成1、5V得电压表，则应串联得电阻为：R=eq\f(１、5—1、５×１0-2，１、5×１０—3)Ω=９９０Ω；(2）根据题意可知，乙为电流表Ｂ与电阻箱结合作为电压表使用,甲为电流表C，作为电流表使用;(3）因内阻较小，故滑动变阻器略大于内阻即可,故滑动变阻器选择E；（４）由闭合电路欧姆定律可得：Ｉ1(R3＋RＡ)=Ｅ-I2ｒ变形得：I1=eq＼f(E，R3+ＲＡ)-ｅq\f(r，Ｒ3＋RA）Ｉ2；由数学知识可得：图像中得k=eq＼f(r,Ｒ3＋RＡ）；b=eｑ\f(E，Ｒ3+ＲＡ）；由图可知，b＝1、4６；k＝eq\ｆ(1、4-1、1，０、48-0、08）×1０-3＝0、7５×10-3；故解得：E=1、4６V（１、46~1、4８），r=0、７５Ω(0、75～0、78).３、【题干】根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示得电路可以测定电池得电动势和内电阻。图中Ｒ０是定值电阻，通过改变R得阻值,测出Ｒ０两端得对应电压U1２,对所得得实验数据进行处理，就可以实现测量目得。根据实验数据在eq\f（1,Ｕ１2）.R坐标系中描出坐标点，如图乙所示。已知R０＝150Ω，请完成以下数据分析和处理.（1)图乙中电阻为_______＿Ω得数据点应剔除；（2）在图乙上画出eq\f（1，U１2）­R关系图线;(３)图线得斜率是___＿＿＿__（V－1·Ω—１），由此可得电池电动势Ex＝___＿____Ｖ。【答案】(１）80（２）如图所示(３）0、00444１、5０【解析】（１)根据画图描点原则应舍掉电阻为80Ω得点。（2)连线时应该用平滑曲线拟合，使线过尽可能多得点,不在线上得数据点均匀分布在线得两侧。拔高（3）根据闭合电路欧姆定律得Ｅｘ＝Ｕ12+eq\f(U１2,R0)(R+rｘ），所以ｅq\f(１,U12）＝ｅq\f（1，Ex)+eq\f（R,R0Ex)+eq＼f(rx，EｘR0）,由图可知斜率eq\f（1，R0Ex)=0、0044４，即Eｘ=1、50Ｖ。拔高1、【题干】要用伏安法测量一个定值电阻得电阻值，备选得器材规格如下：Ａ、待测电阻Rｘ（大约１00Ω）B、直流毫安表Ａ１(量程0～０、6A,内阻约为0、5Ω）C、直流毫安表A２(量程０～4０mＡ，内阻约为40Ω）D、直流电压表Ｖ１（量程0~３Ｖ，内阻约为5ｋΩ)Ｅ、直流电压表Ｖ2(量程0~1５V,内阻约为15kΩ)F、直流电源(输出电压4V，内阻不计）G、滑动变阻器Ｒ(阻值范围0～5０Ω，允许最大电流１A）H、开关一个、导线若干(1）要使测量精度尽量高,在备选得器材中，直流毫安表应选___＿____，直流电压表应选________。（填器材前面得序号)(２）在虚线框内画出实验电路图(要求电压和电流得变化范围尽可能大一些）。【答案】(１）CＤ（2）见解析【解析】(1)因电源为４Ｖ,若用V2则读数误差大，用电压表D即可。因电阻值约为100Ω.故电流得最大值约为:I＝eq\f（U，Ｒ）＝ｅq\f（3，１０0）Ａ=0、03Ａ＝３0ｍＡ,故电流表应选C。（2)因ｅq\r（ＲV·RＡ)=eq＼r(50０0×40)Ω〉10０Ω,故为小电阻用电流表外接法;因滑动变阻器为小电阻确定为分压式接法。故电路图如图所示。2、【题干】如图所示为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表得满偏电流Ig=３０0μＡ，内阻Rｇ=10０Ω，可变电阻得最大阻值为10kΩ,电池得电动势Ｅ=1、5V，内阻r＝0、5Ω,图中与接线柱A相连得表笔颜色应是__＿＿___＿色,按正确使用方法测量电阻Ｒx得阻值时，指针指在刻度盘得正中央,则Rｘ＝_＿＿_____kΩ。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Ｒx,其测量结果与原结果相比较______＿_(填“变大"“变小”或“不变”)。【答案】红５变大【解析】欧姆表是电流表改装得,必须满足电流得方向“＋”进“—”出，即回路中电流从标有“＋"标志得红表笔进去，所以与A相连得表笔颜色是红色；当两表笔短接(即Rｘ＝0）时，电流表应调至满偏电流Iｇ，设此时欧姆表得内阻为R内，此时有关系Ig＝eq＼f（E，R内）得R内＝ｅｑ\f（E,Ig）＝５kΩ;当指针指在刻度盘得正中央时I＝eｑ\f（Ｉｇ,2），有eq\f（Iｇ,2)＝eq\f(E，R内＋Rx），代入数据可得Ｒx＝R内=5kΩ；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆表得重新调零，由于满偏电流Ｉｇ不变，由公式Ｉg＝eq\ｆ(E，Ｒ内），欧姆表内阻R内得调小，待测电阻得测量值是通过电流表得示数体现出来得,由I=eｑ\f(E,R内+Ｒx）＝eq\f（ＩgR内，R内+Rx)＝ｅｑ\f(Ig,1+＼f（Rｘ,R内)），可知当R内变小时，Ｉ变小，指针跟原来得位置相比偏左了，欧姆表得示数变大了。3、【题干】为测量一电源得电动势及内阻：(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V得电压表。A、量程为1V、内阻大约为1kΩ得电压表V1B、量程为2V、内阻大约为2ｋΩ得电压表V2C、量程为3V、内阻大约为３ｋΩ得电压表V3选择电压表_＿_____＿串联___＿__＿_ｋΩ得电阻可以改装成量程为9Ｖ得电压表.(2）利用一个电阻箱、一个开关、若干导线和改装好得电压表(此表用符号、或与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻得实验原理电路图。（3）根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1、50V时,电阻箱得阻值为1５、0Ω；电压表示数为2、00Ｖ时,电阻箱得阻值为４0、0Ω，则电源得电动势E=＿_______V，内阻r＝＿__＿＿__＿Ω。【答案】(1）V3或C６(2)见解析(3)7、510【解析】根据电压表改装原理，为使读数方便,需要选择电压表C串联一个６kΩ得电阻改装成量程为9Ｖ得电压表，读数只需乘以3即可。电压表示数为1、50V时，路端电压为U1＝4、50Ｖ,电阻箱阻值为R2=15、0Ω；电压表示数为2、00V时,路端电压为Ｕ2＝6、00V，电阻箱得阻值为R2＝４0、0Ω,由闭合电路欧姆定律E=U+eq\f（Ur,Ｒ）联立方程解得Ｅ＝7、５V，r＝1０Ω。课堂小结课堂小结今天这节课我们学了测量电源电动势和内阻得知识,要重点理解测量电源电动势和内阻得应用。同时通过这节课得学习也为我们下一节课学习做了铺垫。总结升华本节课首先复习了内接法和外接法得知识，这是学好本实验得关键.然后对于实验得基础知识做了讲解。重点介绍了测定电源得电动势和内阻得方法，包括:伏安法（法）、通过对这个实验得学习，使同学们巩固和提高用函数图像法处理实验数据、分析数据得出正确结论得实验能力、学会举一反三、触类旁通、课后作业课后作业基础基础1、【题干】实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻得串联.测量实际电流表G１内阻r1得实验中，可供选择得仪器如下:①待测电流表G1(0～5mＡ,内阻约３00Ω）②电流表G2(０～10ｍA，内阻约10０Ω）③定值电阻R1（300Ω）④定值电阻R２(１0Ω）⑤滑动变阻器R3（0~10０0Ω）⑥滑动变阻器R4（0～２0Ω）⑦干电池（1、５V）⑧电键Ｓ及导线若干。（１)定值电阻应选_＿_____＿，滑动变阻器应选_______＿.（在空格内填写序号)(2)用铅笔画出实验电路图，再连接线路图乙.（3）补全实验步骤:①按电路图连接电路，___＿___＿＿＿_＿_____________＿__＿_＿______＿_____＿＿__＿_____；②闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G１，G2得读数I1,I2；③＿_____＿_________＿_＿_＿_＿___＿_＿________＿_____＿___＿____＿__＿__＿＿______＿＿___＿；④以Ｉ2为纵坐标，I1为横坐标,作出相应图线,如图丙所示。（４）根据I2。Ｉ1图线得斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻得表达式＿_________＿＿______________。【答案】（1)③⑥（2）实验电路图、实验连接图见解析(3)①将滑动触头移至最左端③多次移动滑动触头，记录相应得Ｇ1、Ｇ2得读数Ｉ1、I2(4)ｒ1＝（k－1）Ｒ【解析】(1）根据电路连接特点，G2为定值电阻和电流表G1得总电流，若定值电阻选１0Ω，则易使流过G2得总电流超过其满偏值，故选③３00Ω。(２）由题意可知，本实验滑动变阻器应采用分压接法，电流表G2应采用外接法；原理图如图甲所示；实物图如图乙所示。（3）根据实验原理可知，补充实验步骤如下：①将滑动触头移至最左端③多次移动滑动触头，记录相应得G１、G2得读数I1、I2。（4）根据欧姆定律：I1r1=(I２－I1)Ｒ1解得：I2=eq\f(R1＋ｒ，R1)I1即ｋ＝eｑ\f（r1+Ｒ1,R1)，所以r1＝（k-1）R1。2、【题干】通过实验描绘一个“２V1Ｗ"小灯泡得U。I曲线，可供选择得仪器有：A、量程０～0、6A，内阻约0、2Ω得电流表B、量程０~1００ｍA，内阻约5Ω得电流表Ｃ、量程0~３V，内阻１0kΩ得电压表D、量程0～15Ｖ,内阻50kΩ得电压表E、最大阻值为2０Ω,额定电流为１A得滑动变阻器F、最大阻值为1kΩ，额定电流为０、1A得滑动变阻器G、蓄电池４V、导线、开关等（1)为了调节方便、测量准确，实验中应选用电流表Ａ，电压表C,那么滑动变阻器应该选_＿__＿_＿_（填器材得序号)；（2）若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路，如图甲,请在图甲中完成其余得电路连接,要求小灯泡两端得电压能在0～２V范围内连续变化,且尽可能减小实验误差；(3）该同学在正确完成实验后得到图乙所示得小灯泡U。I特性曲线，将此小灯泡接在电动势为1、５V，内阻为3、0Ω得电源上，小灯泡得实际功率是＿＿_＿____W.【答案】(1)E（２)见解析（3)0、18【解析】(1)为了调节方便、测量准确，实验中应选用电流表A，电压表Ｃ,滑动变阻器应用分压式接法,应选阻值小得变阻器，故应选Ｅ.（２)小灯泡两端得电压能从０开始连续变化,滑动变阻器应采用分压接法,灯泡正常发光时得电阻R=４Ω，电压表内阻为１0ｋΩ,灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应选择外接法,实验电路图如图所示.（３）将此小灯泡接在电动势为1、５V,内阻为３、０Ω得电源上,在图乙所示坐标系内作出等效电源得Ｕ。I图像，图像如图所示，由图示可知，灯泡两端实际电压Ｕ＝0、6V，电流Ｉ＝０、3A，灯泡实际功率P＝UI＝０、6×０、3W＝０、１8W。３、【题干】某同学在进行扩大电流表量程得实验时,需要知道电流表得满偏电流和内阻，她设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表Ｇ2得满偏电流和测定G2内阻得电路，如图所示，已知G１得量程略大于G2得量程,图中R１为滑动变阻器，Ｒ2为电阻箱,该同学顺利完成了这个实验。（1)实验过程包含以下步骤，其合理得顺序依次为_______＿(填步骤得字母代号)。A、合上开关Ｓ2；B、分别将R1和R２得阻值调至最大；C、记下R2得最终读数;D、反复调节R1和R2得阻值,使G1得示数仍为I1,使Ｇ2得指针偏转到满刻度得一半，此时R2得最终读数为r;E、合上开关S1；Ｆ、调节R1使G2得指针偏转到满刻度，记下此时G1得示数I１.(2)仅从实验设计原理上看,用上述方法得到得Ｇ2内阻得测量值与真实值相比_＿__＿___(选填“偏大"“偏小"或“相等"）。（３）若要将Ｇ２得量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量得结果,写出需在Ｇ2上并联得分流电阻Rs得表达式，Rs＝__＿＿_＿__。【答案】(1）ＢＥFADC（2）相等（３)eq\f(I１，Ｉ-I1）r【解析】(1)根据半偏法测电表内阻得步骤可得正确顺序为B、E、F、A、Ｄ、C。(2)由于G１测量干路电流,Ｇ2测量支路电流，通过R2得电流是两表示数之差,然后根据并联电路中电流与电阻成反比准确计算。答案“相等”。（3）扩大电流表得量程需要并联一个电阻,由上述实验步骤可知其满偏电流为I1,则有rI1＝(Ｉ-I1)Rs，则Ｒｓ=ｅq\f（Ｉ1，I－I１)ｒ。巩固巩固1、【题干】某同学将一直流电源得总功率PE、输出功率PR和电源内部得发热功率Pｒ随电流Ｉ变化得图线画在同一坐标系内,如图所示，根据图线可知下列说法正确得是()A、反映Ｐr变化得图线是ｂB、电源电动势约为8ＶC、当外电阻约为２Ω时，输出功率最大Ｄ、当电流为0、5A时，外电路得电阻约为6Ω【答案】CＤ【解析】电源内部得发热功率Pｒ=I2r，Pr－I图象是抛物线，而且是增函数,则反映Pr变化得图线是c，故A错误;直流电源得总功率PＥ＝ＥI，P-I图象得斜率等于电动势E，则有：,故Ｂ错误；图中Ｉ=2A时，电源内部得发热功率Pｒ与电源得总功率相等，则有Pr＝I２r，得到，故Ｃ正确;当电流为0、5A时,根据闭合电路欧姆定律得:，解得：，故D错误。所以CD正确，AB错误。2、【题干】某同学准备利用下列器材测量干电池得电动势和内电阻、A、待测干电池两节,每节电池电动势约为1、5V，内阻约几欧姆B、直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩＣ、定值电阻R0未知D、滑动变阻器R,最大阻值RmE、导线和开关(１)根据如图甲所示得实物连接图，在图乙方框中画出相应得电路图图丙图丙图甲图乙（２)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻Ｒ0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关,电压表V1和Ｖ２得读数分别为Ｕ10、U20,则Ｒ0＝(用U10、U２0、Rm表示)（3）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和Ｖ２得多组数据U1、U2,描绘出Ｕ1—U2图象如图丙所示，图中直线斜率为k,与横轴得截距为a，则两节干电池得总电动势E=，总内阻r＝（用k、ａ、Ｒ０表示)、【答案】（1）如图；(2)（3）；【解析】（１）由实物图可知电路得连接方式，得出得实物图如图所示；（2)由图可知,V２测量R0与Ｒ两端得电压，V1测量R两端得电压,则R0两端得电压U２０—U1０;由欧姆定律可知，；(3)由闭合电路欧姆定律可知，变形得:则有：；，解得：；3、【题干】为测定某旧干电池得电动势和内阻，实验室提供了如下器材：A、旧干电池2节（假设两节电池完全一样）Ｂ、电压表（视为理想电压表,量程0～３V）Ｃ、电阻箱R（0~999、9)D、定值电阻R0＝１0E、多用电表F、开关、导线若干、（１）同学甲直接使用多用电表得直流2、5V档测量一节电池得电动势,读数如图所示，则该同学测得得电动势E=___＿___，此测量值比旧干电池电动势得真实值________(填偏大或者偏小）。（2）同学乙将两节干电池串联接入如图所示得电路，规范操作得到如图所示得图像。该同学所描绘得图像中,横坐标是_＿＿__＿_Ａ、1／(R+R0）B、RC、1／R(3）按照(2）问中所选得横坐标,已知图像得斜率为k,纵坐标得截距为b，则一节干电池得电动势E=_＿__＿__，内阻r=____＿_（用k、b、R0表示）。【答案】（1）1、45V,偏小(２）Ｂ(3),【解析】（１)电压表读数为１、45V，这个过程中由于电压表相当于一个仪器，测量为路端电压,小于电源电动势，（2、３）根据闭合回路欧姆定律可得,变形可得，横坐标为R，根据题意可得，一节干电池电动势为,内阻为,联立解得,拔高拔高1、【