高三物理一轮复习导学提纲：第33讲测Ｅ和+r

第33讲测Ｅ和r导学提纲课程标准：会测电源的电动势和内阻．命题趋势：测电源的电动势和内阻是高考的必考内容，高考对于这部分知识点的命题形式是：根据实验原理，设计实验，正确处理实验数据，得出实验结论。需要学生能够将所学的实验原理和实验方法知识迁移到情境实验中去。高考的命题特点是：主要是创新类电学实验。仪器的使用创新：根据题意找到实验在教材中的原型；装置的改造：运用改装的知识完成实验；数据的处理：常考的就是图像法；电路设计：从题目给定的原理入手分析，再根据所学的电学知识找到解题突破口。学习目标：通过实验探究，掌握测电源电动势和内阻的方法；学会利用图像处理数据并得出电源电动势和内阻，尝试分析电源电动势和内阻的测量误差．基础感知(思＼议)：1、分别画出利用滑动变阻器、电压表、电流表等器材，测量一节干电池的电动势和内阻的电路图与测量水果电池的电动势和内阻的电路图？2、测量一节干电池的电动势和内阻常用的三种方法是什么(写出原理表达式并画出对应的电路图)？在这三种方法中分别如何利用图像法处理数据？3、如何利用计算法、图像法、等效电源法进行误差分析？．深化认知：(来源课本必修三91页情景)某中学兴趣小组自制了“水果电池”，甲乙两名同学通过实验测量电池的电动势（约0.7V）和内阻（约１KΩ）。（1）甲同学借助以下器材进行实验：A.微安表G1（量程为50μA，内阻为5KΩ）；

B.微安表G2（量程为500μA，内阻约为500Ω）；C.电压表V（量程为3V）D.滑动变阻器R1(0~20Ω)；E.滑动变阻器R2(0~1KΩ)；

F.定值电阻R01（阻值为250Ω）：G.定值电阻R02（阻值为10KΩ）；

H.开关、导线若干。①为了测量结果更准确，电表应选择和，滑动变阻器应选择，定值电阻应选择。（填写器材前的字母）②在方框中画出实验电路图。（2）乙同学利用量程合适的电压表和电流表进行实验，分别采用了两种不同的电路接法，如图（a）、（b），R0为定值电阻，把两个实验电路测量出的电压和电流数据描绘在同一个图内，如图（c）所示，则图线Ⅱ是通过电路（填“a”或“b”）测得的。根据图像坐标信息可以修正该实验的系统误差，则修正后这个水果电池的电动势，内阻结果用U1、U2、I1、I2、R0中的字母表示）。题型剖析一、伏安法测电源的电动势和内电阻1、某校举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为选用合适的电学元件设计合理的电路，并能较准确的测量同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下：A.电流表G(满偏电流10mA，内阻10Ω)B.电流表A(0～0.6A～3A，内阻未知)C.电压表V(0～5V～10V，内阻未知)D.滑动变阻器R(0～100Ω，1A)E．定值电阻R0(阻值990Ω)F．开关与导线若干(1)图a是小宇同学根据选用的仪器设计测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实验电路测出的数据绘制的I1-I2图线如图b所示(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，则由图线可以得到被测电池组的电动势E＝V，内阻r＝Ω。(结果均保留两位有效数字)(2)另一位小张同学则设计了图c所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关S2分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据绘制U-I图线如图d中所示的A、B两条图线。可以判断图线A是利用单刀双掷开关S2接(选填“1”或“2”)中的实验数据描出的；分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势为E＝，内阻r＝(用图中EA、EB、IA，IB表示)。2、随着智能手机的广泛应用，充电宝成为手机及时充电的一种重要选择。某学习小组为了测量一充电宝电动势和内阻(充电宝的电动势约为5V，内阻很小，最大放电电流为2A)进行了以下实验：(1)为了尽可能准确地测出充电宝的电动势和内阻，使用的实验器材有：数字式多用电表(可视为理想电压表)、滑动变阻器(最大阻值足够大)、电流表、导线、开关等。实验电路如图甲所示，已知定值电阻R0＝3Ω，请根据电路图在图乙中完成实物连线。(2)连接好电路后闭合开关，调节滑动变阻器，记录数字电压表和电流表的读数。作出U－I图像，如图丙所示。由图像求得充电宝的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(结果均保留两位有效数字)(3)若实验室中没有数字式多用电表，上述电路只能用普通电压表做实验，这样会使内阻的测量值________。(选填“偏大”“偏小”或“无偏差”)二、安阻法测电源的电动势和内电阻3、某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻(阻值为R0)、一个电流表(内阻为RA)、一根均匀电阻丝(电阻丝总阻值大于R0，并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：(1)将器材如图(a)所示连接；(2)开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的________端(填“a”或“b”)；(3)改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示数I，得到多组数据；(4)整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图(b)所示，图线斜率为k，与纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为r0，该电池电动势和内阻可表示为E＝________，r＝________；(用R0、RA、k、d、r0表示)(5)为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值r0。利用现有器材设计实验，在图(c)方框中画出实验电路图(电阻丝用滑动变阻器符号表示)；(6)利用测出的r0，可得该电池的电动势和内阻。三、伏阻法测电源的电动势和内电阻4、为测量某叠层电池的电动势E和内电阻r，该同学利用下列器材设计了如图甲所示的测量电路：A．待测电池B．定值电阻R0(30.0Ω)C．理想电压表V1(量程为15V)D．理想电压表V2(量程为3V)E．滑动变阻器R(最大阻值为500Ω)F．开关一个，导线若干回答下列问题：(1)闭合开关前，应将滑动变阻器R的滑片置于________(选填“最左端”或“最右端”)；(2)实验中，调节R滑片的位置，发现当电压表V1读数为6.0V时，电压表V2读数为1.96V，此时通过电池的电流为________mA；(结果保留3位有效数字)(3)多次改变R接入电路的电阻，读出多组V1和V2的示数U1、U2，将(2)中的点描在图乙中，连同已描出的点作出U1－U2的图像；(4)由U1－U2图像可知该叠层电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω；(结果均保留3位有效数字)(5)若仅考虑电压表V2内阻的影响，测得的电动势E测______E真，测得的电动势r测______r真。(均选填“<”“>”或“＝”)真题欣赏：用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：电流表A1（量程0~30mA）；电流表A2（量程0~100mA）；电压表V（量程0~6V）；滑动变阻器R1（阻值0~5Ω）；滑动变阻器R2（阻值0~300Ω）；开关S一个，导线若干条。某同学的实验过程如下：Ⅰ.设计如图所示的电路图Ⅱ.正确连接电路，将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图所示的图线Ⅲ.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）。回答下列问题：①电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________；②由图的图线，得电源内阻r=___________Ω；③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx=___________，代入数值可得Rx；④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围___________，电压表示数变化范围___________。（选填“相同”或“不同”）请发散思维，提出发现和积累的问题深化认知参考答案：ABEG