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1、2022屆高考物理一輪復(fù)習 實驗方法之安阻法學案 新人教版
所謂“安阻法”，就是用安培表和電阻箱（或已知電阻）兩個測量工具測量某一物理量，主要是測電源電動勢和內(nèi)阻。
安阻法測電源電動勢和內(nèi)阻
例1．一同學測量某干電池的電動勢和內(nèi)阻．
（1）題10-1圖所示是該同學正準備接入最后一根導(dǎo)線（圖中虛線所示）時的實驗電路．請指出圖中在器材操作上存在的兩個不妥之處．
（2）實驗測得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計算的數(shù)據(jù)見下表:
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出關(guān)系圖象．由圖象可計算出該干電池的電動勢為 V；內(nèi)阻為 Ω．
R/Ω
8.0
7
2、.0
6.0
5.0
4.0
I/A
0.15
0.17
0.19
0.22
0.26
/A–1
6.7
6.0
5.3
4.5
3.8
（3）為了得到更準確的測量結(jié)果，在測出上述數(shù)據(jù)后，該同學將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端．調(diào)節(jié)電阻箱，當電流表的示數(shù)為0.33 A時，電壓表的指針位置如題10-2 圖所示，則該干電池的電動勢應(yīng)為 V；內(nèi)阻應(yīng)為 Ω．
【解析】（2）推導(dǎo)：根據(jù)閉合電路歐姆定律，，變形為，所以電動勢為圖象的斜率，內(nèi)阻為圖象在軸上的的截距，根據(jù)圖象可求出斜率和截距，從而求出E和，見答案。
（3）電壓表讀數(shù)
3、為66,根據(jù)已知條件，電流表內(nèi)阻
因為安阻法測電源電動勢和內(nèi)阻實驗中，電動勢E，內(nèi)阻，所以，第（3）問中，電動勢同第（2）問，內(nèi)阻比第（2）問少.
【答案】10．（1）①開關(guān)未斷開 ②電阻箱阻值為零
（2）（見下圖） 1.4（1.30 1.44都算對） 1.2（1.0 1.4都算對）
（3）1.4（結(jié)果與（2）問第一個空格一致） 1.0（結(jié)果比（2）問第二個空格小0.2）
【點評】本題隱含考查一個知識：在安阻法測量電源電動勢和內(nèi)阻實驗中，電動勢的測量值等于真實值，而內(nèi)阻的測量值大于真實值，實驗在第(3)問中，內(nèi)阻的結(jié)果比（2）問第二個空格小0.2（電流表內(nèi)阻）。推導(dǎo)如下：
4、
不考慮電流表內(nèi)阻的影響時，所得結(jié)果為測量值，根據(jù)，，解得，.
考慮電流表內(nèi)阻的影響時，所得結(jié)果為真實值，根據(jù)，，解得，.
例2.某同學利用圖（a）中的電路測量電流表的內(nèi)阻RA（約為5Ω）和直流電源的電動勢E （約為10V）。 圖中R1和R2為電阻箱，S1和S2為開關(guān)。已知電流表的量程為100mA，直流電源的內(nèi)阻為r。
（1）斷開S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R1的阻值，使?jié)M偏；保持R1的阻值不變，閉合S2，調(diào)節(jié)R2，當R2的阻值為4.8時的示數(shù)為48.0mA。忽略S2閉合后電路中總電阻的變化，經(jīng)計算得RA= Ω；（保留2位有效數(shù)字）
（2）保持S1閉合，斷開S2，多次改變R
5、1的阻值，并記錄電流表的相應(yīng)示數(shù)。若某次R1的示數(shù)如圖（b）所示，則此次R1的阻值為 Ω；
（3）利用記錄的R1的阻值和相應(yīng)的電流表示數(shù)，作出圖線，如圖（c）所示。用電池的電動勢E、內(nèi)阻r和電流表內(nèi)阻RA表示隨變化的關(guān)系式為= 。 利用圖（c）可求得E= V。 （保留2位有效數(shù)字）
【解析】（1）并聯(lián)電路電流與電阻成反比，解得
(2)
（3）根據(jù)全電路歐姆定律有，變形得。
從圖（c）可求圖線的斜率，則電源電動勢.
【答案】（1）5.2 （2）148.2 （3），9.1（8.9-9.4）
【點評】本題在測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中
6、嵌入了另一個實驗：用半偏法測電流表內(nèi)阻。
例3.利用如圖(a)所示電路，可以測量電源電動勢和內(nèi)阻，所利用的實驗器材有：
待測電源，電阻箱R(最大阻值999.9Ω)，電阻R0(阻值為3.0Ω)，電阻R1(阻值為3.0Ω)，電流表A(量程為200mA，內(nèi)阻為RA=6.0Ω)，開關(guān)S。
實驗步驟如下：
①將電阻箱阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S；
②多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的阻值R;
③以為縱坐標，R為橫坐標，作圖線（用直線擬合）
④求出直線的斜率k，和在縱坐標的截距b。
7、
回答下列問題：
(1)分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則1/I與R的關(guān)系式為 。
(2)實驗得到的部分數(shù)據(jù)如下表所示，其中電阻R=3.0Ω時電流表的示數(shù)如圖(b)所示，讀出數(shù)據(jù)，完成下表。答：① ，② 。
(3)在答題卡圖(c)的坐標紙上所缺數(shù)據(jù)點補充完整并作圖，根據(jù)圖線求得斜率k= ，截距b= 。
(4)根據(jù)圖線求得電源電動勢E= V，內(nèi)阻r= Ω。
R/Ω
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8、
I/A
0.143
0.125
①
0.100
0.091
0.084
0.077
I-1/A-1
6.99
8.00
②
10.0
11.0
11.9
13.0
【解析】（1）電流表和電阻并聯(lián)以擴大量程，因為，，所以，此即為擴大量程后的電流表內(nèi)阻。電流表讀數(shù)為時，干路電流為，則，所以.
根據(jù)全電路歐姆定律，，即化成關(guān)系式為，即，將和代入得。
（2）從圖（b）可得，電流表讀數(shù)
，所以
(3) 描點作圖，見下圖，
從圖得斜率，截距
（4）因為，所以電動勢，
根據(jù)，解得
【答案】 (1)=R+(5.0+r)或
(2)①0.11
9、0 ②9.09
(3)見圖(c)答
(4)3.0(或在2.7 3.3之間)
1.0(或在0.6 1.4之間)
【點評】本題繼承傳統(tǒng)的是根據(jù)，得出，然后描點作圖，從圖象求斜率和截距，從而求電動勢和內(nèi)阻.
本題創(chuàng)新在于把電流表擴大量程與測電源電動勢和內(nèi)阻整合在一起，而把上式中的改為，從而把改為即，因而電動勢為，內(nèi)阻為。
本題表面上看是安阻法，因為是圖象，實際上是伏阻法，因為電流表測的實際上是兩端的電壓。所以可以說是伏阻法和安阻法的綜合法。
安阻法測電流表內(nèi)阻
例5．利用圖1所示的電路測量電流表mA的內(nèi)阻RA。圖中R1、R2為電阻，K1、K2為電鍵，B是電源（內(nèi)阻可忽略）。
① 根據(jù)圖1所給出的電路原理圖，在圖2的實物圖上連線。
②已知R1=140Ω，R2=60Ω。當電鍵K1閉合、K2斷開時，電流表讀數(shù)為6.4mA；當K1、K2均閉合時，電流表讀數(shù)為8.5mA。由此可以求出RA= Ω。（保留2位有效數(shù)字）
【解析】(1)圖略
(2)根據(jù)電路歐姆定律和電路分析，有，解得RA=43.
點評：本題考查用安阻法（用電流表和兩個電阻）測電流表的內(nèi)阻。也具體考查了實物圖的連線和實驗數(shù)據(jù)的處理方法（考實際數(shù)字的計算），還考查了電路的分析。
2022屆高考物理一輪復(fù)習 實驗方法之安阻法學案 新人教版
