高考物理一轮复习课件第八章恒定电流实验十

实验十测定电源的电动势和内阻

注意事项1.可选用旧电池：为了使电路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1号干电池。2.电流不要过大，读数要快：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。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.计算法求E、r：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6为一组，分别解出E、r值再求平均值。图2热点一教材原型实验【例1】

(2016·四川理综，8Ⅱ)用如图3所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源(电动势约3V，内阻约2Ω)，保护电阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。

实验主要步骤：图3回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________。A.电压表(0～3V，内阻约15kΩ)B.电压表(0～3V，内阻约3kΩ)C.电流表(0～200mA，内阻约2Ω)D.电流表(0～30mA，内阻约2Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________。A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值。(2)由电路分析可知，若滑动变阻器的滑片向右滑动时电压表示数变大，则滑动变阻器接入电路部分阻值增大，选项C符合题意。答案(1)A

C

(2)C

(3)ka

k－R2【变式训练1】某兴趣小组利用图4所示电路测定一组干电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池组的电动势约为6V，电池组内阻和待测电阻的阻值都约为10Ω，且不超过10Ω，可供选用的实验器材有：图4该实验过程如下：(1)在连接电路前，先选择合适的器材，电流表应选用________，电压表应选用________。(填所选器材前的字母)图5(2)按图4正确连接好电路后，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小其接入电路的阻值，测出多组U和I的值，并记录相应的数据，以U为纵轴，I为横轴，得到图5所示的图线。(3)断开开关S，将Rx改接在B、C之间，A与B用导线直接相连，其他部分保持不变。重复步骤(2)，得到另一条U－I图线，其斜率的绝对值为k。(4)根据上面实验数据结合图5可得，电池组的内阻r＝________Ω；用k和r表示待测电阻的关系式为Rx＝________。解析(1)由图5可知，电流最大为300mA，为了保证实验的安全和准确，电流表应选择A；电源的电动势约为6V，故电压表应选择6V量程的C。答案

(1)A

C

(4)10

k－r热点二实验拓展创新方法1安—阻法

实验原理用一个电流表和电阻箱测量，电路如图6所示，测量原理为：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，内阻偏大。若已知电流表A的阻值可消除测内阻的系统误差。方法2伏—阻法

(1)实验原理图7图8(2)图象法处理数据，如图8所示。图9【例2】

(2017·湖北省襄阳市高三调研)如图9所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图，已知电池组的电动势约3V，内阻约2Ω。现提供的器材如下：A.电池组B.电压表V1(量程0～10V，内阻约10000Ω)C.电压表V2(量程0～3V，内阻约10000Ω)D.电阻箱R(0～99.9Ω)E.定值电阻R1＝20ΩF.定值电阻R2＝1000ΩH.开关和导线若干(1)如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择________(选填“B”或“C”)；定值电阻R0应选择________(选填“E”或“F”)。图10(3)该实验测得的电动势与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)，内阻的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。【变式训练2】

(2017·山东省潍坊市高三统考)某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻，他们找来了如下器材：A.电流表G(量程为30mA、内阻未知)B.电阻箱R(0～999.9Ω)C.滑动变阻器R1(0～20Ω)D.滑动变阻器R2(0～1kΩ)E.开关、导线若干F.电源E(电动势约10V)(1)要完成实验，首先需测量电流表G的内阻。测量电流表G内阻的实验电路如图11所示。①将下述实验过程补充完整。a.选择器材，滑动变阻器R′应该选取________(选填“R1”或“R2”)；b.连接好电路，R′的滑片应调到________(选填“a”或“b”)端；c.断开S2，闭合S1，调节R′，使电流表G满偏；d.保持R′不变，闭合S2，调节电阻箱R的阻值，当R＝10Ω时，电流表G的示数为20mA；②如果认为闭合S2前后干路上电流不变，则电流表G的内阻Rg＝________Ω。图11图12答案

(1)R2

a

5

(2)9

40图13(1)图13甲为该同学设计的电路图的一部分，将电路图补充完整。(2)图13甲中的R1应选________(填“RA”或“RB”)。(3)改变滑动变阻器接入电路的阻值，分别记下几组电压表的示数U和相应电流表的示数I；以U为纵坐标，I为横坐标，作U－I图线如图乙所示，并求出U－I图线在横轴上的截距a和在纵轴上的截距b。请选用待测电源电动势E、内阻r、定值电阻R1和R2，写出a、b的表达式，a＝________，b＝________，代入相应数值即可得E和r的测量值。解析(1)利用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的实验，电流表内阻与电源内阻相差不大，所以要把电流表内接，电路图如答图。(2)由于滑动变阻器最大阻值只有10Ω，电流表量程只有0.6A，所以需要串联的电阻R1应该选择阻值为10Ω的定值电阻RA。

2.[2017·天津理综，9(3)]某探究性学习小组利用如图