《高考物理一輪專(zhuān)題 實(shí)驗(yàn)(三)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻突破課件 魯科版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪專(zhuān)題 實(shí)驗(yàn)(三)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻突破課件 魯科版（15頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律UE-Ir，式中，式中U為路端電壓，為路端電壓，r為電源內(nèi)阻，為電源內(nèi)阻，I為流過(guò)電源的電流，為流過(guò)電源的電流，E為電動(dòng)勢(shì)，只要測(cè)得兩組為電動(dòng)勢(shì)，只要測(cè)得兩組(I，U)值，列方程組：值，列方程組： U1E-I1r 可求出可求出E、r U2E-I2r 或多測(cè)幾組或多測(cè)幾組(I,U)值，畫(huà)出值，畫(huà)出U-I圖線，利用圖線的截距和斜率求得圖線，利用圖線的截距和斜率求得E和和r。 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?1.進(jìn)一步理解閉合電路歐姆定律，掌握用伏特表和電流表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)進(jìn)一步理解閉合電路歐姆定律，掌握用伏特表和電流表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)
2、阻的方法。阻的方法。 2.進(jìn)一步熟悉電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用、量程選擇及電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量進(jìn)一步熟悉電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用、量程選擇及電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量電路的影響。電路的影響。 3.掌握用圖象法求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法；理解并掌握路端電壓掌握用圖象法求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法；理解并掌握路端電壓U與干路電流與干路電流I的關(guān)的關(guān)系圖象系圖象(即即U-I 圖象圖象)，與縱、橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)坐標(biāo)的物理意義以及圖象斜率的物理意義。，與縱、橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)坐標(biāo)的物理意義以及圖象斜率的物理意義。 三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材 電池電池(被測(cè)電源被測(cè)電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙。、電壓表、電流
3、表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)(三三)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.連接電路，如圖所示。電流表取連接電路，如圖所示。電流表取0.6A量程，電量程，電壓表取壓表取3 V量程，移動(dòng)觸頭位置，使開(kāi)關(guān)剛閉合時(shí)，量程，移動(dòng)觸頭位置，使開(kāi)關(guān)剛閉合時(shí)，連入電路中的有效阻值最大。連入電路中的有效阻值最大。 2.測(cè)幾組測(cè)幾組(I,U)值。閉合值。閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器觸頭位置，開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器觸頭位置，使電流表有明顯示數(shù)，記下使電流表有明顯示數(shù)，記下一組一組(I,U)值；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，用值；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，用同樣方法，多次移動(dòng)變阻器同樣方法，多次移動(dòng)變阻器觸頭
4、位置，記錄多組觸頭位置，記錄多組(I,U)值，然后填入表格中。值，然后填入表格中。 3.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路，整理好器材。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路，整理好器材。 本實(shí)驗(yàn)一般利用作出本實(shí)驗(yàn)一般利用作出U-I圖線的方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖線的方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 1.建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)?？v軸表示電壓，橫軸表示電流，取建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)。縱軸表示電壓，橫軸表示電流，取合適的標(biāo)度，使所描繪的圖線分布絕大部分坐標(biāo)紙，必要時(shí)縱合適的標(biāo)度，使所描繪的圖線分布絕大部分坐標(biāo)紙，必要時(shí)縱坐標(biāo)可以不從零開(kāi)始計(jì)數(shù)。坐標(biāo)可以不從零開(kāi)始計(jì)數(shù)。 2.根據(jù)描出的坐標(biāo)點(diǎn)作出根據(jù)描出的坐標(biāo)點(diǎn)作出U-I圖象。應(yīng)使圖象盡量多地通過(guò)圖象。應(yīng)使圖象盡量多地通
5、過(guò)描出的點(diǎn)，不在圖象上的點(diǎn)要盡量對(duì)稱(chēng)地分布于圖線兩側(cè)。對(duì)描出的點(diǎn)，不在圖象上的點(diǎn)要盡量對(duì)稱(chēng)地分布于圖線兩側(cè)。對(duì)于個(gè)別離圖線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，誤差很大，應(yīng)堅(jiān)決舍棄。如圖所示。于個(gè)別離圖線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，誤差很大，應(yīng)堅(jiān)決舍棄。如圖所示。 3.測(cè)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 (1)圖線與縱軸交點(diǎn)為圖線與縱軸交點(diǎn)為E。 (2)圖線與橫軸交點(diǎn)為圖線與橫軸交點(diǎn)為I短短=E/r。 (3)圖線的斜率的絕對(duì)值表示圖線的斜率的絕對(duì)值表示r=| U/ I|。 五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理 六、注意事項(xiàng)六、注意事項(xiàng) 1.為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻應(yīng)選的大些為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻應(yīng)選的大些(選用已使用過(guò)
6、一段選用已使用過(guò)一段時(shí)間的干電池時(shí)間的干電池)。 2.在實(shí)驗(yàn)中不要將在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過(guò)大，每次讀完調(diào)得過(guò)大，每次讀完U和和I的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開(kāi)電源。的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開(kāi)電源。 3.測(cè)出不少于測(cè)出不少于6組組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時(shí)，類(lèi)似于逐數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時(shí)，類(lèi)似于逐差法，要將測(cè)出的差法，要將測(cè)出的I、U數(shù)據(jù)中，第數(shù)據(jù)中，第1和第和第4組為一組，第組為一組，第2和第和第5組為一組，第組為一組，第3和第和第6組為一組，分別解出組為一組，分別解出E、r值再求平均。值再求平均。 4.在畫(huà)在畫(huà)U-I圖線時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱(chēng)圖
7、線時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱(chēng)分布在直線兩側(cè)，不要顧及個(gè)別離開(kāi)直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，以減小偶然誤差。分布在直線兩側(cè)，不要顧及個(gè)別離開(kāi)直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，以減小偶然誤差。 5.干電池內(nèi)阻較小時(shí)，干電池內(nèi)阻較小時(shí)，U的變化較小，此時(shí)，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖的變化較小，此時(shí)，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖 (甲甲)所示的狀況，使下部大面積空間得不到利用。為此，可使縱坐標(biāo)不從零開(kāi)始而是根所示的狀況，使下部大面積空間得不到利用。為此，可使縱坐標(biāo)不從零開(kāi)始而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開(kāi)始據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開(kāi)始(橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)I必須從零開(kāi)始必須從零開(kāi)始)，如圖，如圖 (乙乙)所示，并且把縱所
8、示，并且把縱坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小。此時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流，而坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小。此時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢(shì)。要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢(shì)。要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用r=| U/ I|計(jì)計(jì)算出電池的內(nèi)阻算出電池的內(nèi)阻r。 七、誤差分析七、誤差分析 1.測(cè)量電路存在系統(tǒng)誤差，測(cè)量電路存在系統(tǒng)誤差，I真真=I測(cè)測(cè)+IV中中未考慮電壓表的分流作用。未考慮電壓表的分流作用。 2.由于接線不緊，易造成接觸電阻，使由于接線不緊，易造成接觸電阻，使內(nèi)阻測(cè)量值偏大。內(nèi)阻測(cè)量值偏大。 3.每次讀完電
9、表示數(shù)后，沒(méi)有立即斷電，每次讀完電表示數(shù)后，沒(méi)有立即斷電，而是長(zhǎng)時(shí)間閉合開(kāi)關(guān)而是長(zhǎng)時(shí)間閉合開(kāi)關(guān)S，甚至在改變滑動(dòng)變，甚至在改變滑動(dòng)變阻器阻值的全過(guò)程中始終放電，造成電池電阻器阻值的全過(guò)程中始終放電，造成電池電動(dòng)勢(shì)動(dòng)勢(shì)E下降，內(nèi)阻下降，內(nèi)阻r增大。增大。 4.用圖象法求用圖象法求E和和r時(shí)，由于作圖不準(zhǔn)造時(shí)，由于作圖不準(zhǔn)造成的偶然誤差。成的偶然誤差。【例例1】用圖所示的電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器用圖所示的電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)時(shí) 造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R
10、0起保護(hù)作用。除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：起保護(hù)作用。除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有： (a)電流表電流表(量程量程0.6A、3A)； (b)電壓表電壓表(量程量程3 V、15V)； (c)定值電阻定值電阻(阻值阻值1 、額定功率、額定功率5 W)； (d)定值電阻定值電阻(阻值阻值10 ，額定功率，額定功率10W)； (e)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(阻值范圍阻值范圍010 、額定電流、額定電流2A) (f)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(阻值范圍阻值范圍0100 、額定電流、額定電流1A) 那么那么 (1)要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇
11、_V，電流表的量程應(yīng)選擇，電流表的量程應(yīng)選擇_A；R0應(yīng)選擇應(yīng)選擇_ 的定值電的定值電 阻，阻，R應(yīng)選應(yīng)選 擇阻值范圍是擇阻值范圍是_ 的滑動(dòng)變阻器。的滑動(dòng)變阻器。 (2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是_。 【解析解析】由于電源是一節(jié)干電池由于電源是一節(jié)干電池(1.5 V)，所以選量程為，所以選量程為3V的電壓表；估算電流時(shí)，考慮的電壓表；估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾歐左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在到干電池的內(nèi)阻一般幾歐左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在0.5 A左右，所以選量程為左右，所以選量程為0.6 A的的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護(hù)電阻不宜太大，
12、否則會(huì)使得電流表、電壓表取值范圍電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護(hù)電阻不宜太大，否則會(huì)使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取小，造成的誤差大；滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取010 能很能很好地控制電路中的電流和電壓，若取好地控制電路中的電流和電壓，若取0100 會(huì)出現(xiàn)開(kāi)始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象。會(huì)出現(xiàn)開(kāi)始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象。 關(guān)于系統(tǒng)誤差一般是由測(cè)量工具和所用測(cè)量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或關(guān)于系統(tǒng)誤差一般是由測(cè)量工具和所用測(cè)量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小。本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流
13、作用造成電流表讀數(shù)總是比測(cè)量值小，造成者偏小。本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測(cè)量值小，造成E測(cè)測(cè)E真真，r測(cè)測(cè)r真真。30.61010電壓表的分流電壓表的分流考點(diǎn)考點(diǎn)1 1 實(shí)驗(yàn)原理的考查實(shí)驗(yàn)原理的考查測(cè)量電源測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻及內(nèi)阻r(E約為約為4.5 V，r約為約為1.5 )。器材：量程器材：量程3V的理想電壓表的理想電壓表 ，量程，量程0.5A的電流表的電流表 (具有一定內(nèi)具有一定內(nèi)阻阻)，固定電阻，固定電阻R= 4 ，滑動(dòng)變阻器，滑動(dòng)變阻器R ，開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。，導(dǎo)線若干。(1)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。圖中各元件需用題目中給出的符號(hào)或字母畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電
14、路原理圖。圖中各元件需用題目中給出的符號(hào)或字母 標(biāo)出。標(biāo)出。(2)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為；當(dāng)電流表讀數(shù)為 I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出。則可以求出E_，r=_。 (用用I1、I2、U1、U2及及R表示表示)211221IIUIUI RIIUU 2112 1【例例2】“用電流表和電壓表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)用電流表和電壓表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r”，所用的電路如圖所，所用的電路如圖所 示，一位同學(xué)測(cè)得的示，一位同學(xué)測(cè)得的6組數(shù)據(jù)如下表中所示。組數(shù)據(jù)如下表中所示。 (1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)，在圖中作
15、出試根據(jù)這些數(shù)據(jù)，在圖中作出U-I 圖線；圖線； (2)根據(jù)圖線得出電源的電動(dòng)勢(shì)根據(jù)圖線得出電源的電動(dòng)勢(shì)E=_V，內(nèi)，內(nèi) 阻阻r=_ ； (3)若不作出圖線，只選用其中兩組若不作出圖線，只選用其中兩組U和和I的數(shù)據(jù)，的數(shù)據(jù)， 可利用公式可利用公式E=U1+I1r 和和E=U2+I2r算出算出E和和r，這，這 樣做可能得出誤差很大的結(jié)果。選用第樣做可能得出誤差很大的結(jié)果。選用第_組組 和第和第_組的數(shù)據(jù)，求得組的數(shù)據(jù)，求得E和和r誤差最大。誤差最大。組別組別I/AU/V10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.051.450.7034
16、考點(diǎn)考點(diǎn)2 2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 【解析解析】(1)圖線如圖所示圖線如圖所示 E1.45V，r=0.70 (3)第組和第組數(shù)據(jù)。第組和第組數(shù)據(jù)。 作圖線時(shí)，應(yīng)把個(gè)別不合理的數(shù)據(jù)排除，由直線與縱作圖線時(shí)，應(yīng)把個(gè)別不合理的數(shù)據(jù)排除，由直線與縱軸的交點(diǎn)可讀出電動(dòng)勢(shì)軸的交點(diǎn)可讀出電動(dòng)勢(shì)E=1.45 V，再讀出直線與橫軸的交，再讀出直線與橫軸的交點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)(U,I)，連同得出的，連同得出的E值代入值代入E=U+Ir中，中，得得r=(E-U)/I=(1.45-1.10)/0.50 =0.70 。 選用第選用第3組和第組和第4組數(shù)據(jù)，求得的組數(shù)據(jù)，求得的E和和r誤差最大。誤差最大。不需要利
17、用所給的不需要利用所給的6組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行計(jì)算，利用作圖就可看出這一點(diǎn)。選用這兩組組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行計(jì)算，利用作圖就可看出這一點(diǎn)。選用這兩組數(shù)據(jù)求數(shù)據(jù)求E和和r，相當(dāng)于過(guò)圖中，相當(dāng)于過(guò)圖中3和和4兩點(diǎn)作一直線，利用此直線求出兩點(diǎn)作一直線，利用此直線求出E和和r，而此直線與，而此直線與所畫(huà)的直線偏離最大，實(shí)際上第所畫(huà)的直線偏離最大，實(shí)際上第4組數(shù)據(jù)不合理，已經(jīng)排除。組數(shù)據(jù)不合理，已經(jīng)排除。 用圖象法處理數(shù)據(jù)是該實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重點(diǎn)，在高考中經(jīng)常出現(xiàn)。需要注意兩點(diǎn)：用圖象法處理數(shù)據(jù)是該實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重點(diǎn)，在高考中經(jīng)常出現(xiàn)。需要注意兩點(diǎn)： (1)作圖時(shí)，應(yīng)使盡量多的點(diǎn)分布在直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線作圖時(shí)
18、，應(yīng)使盡量多的點(diǎn)分布在直線上，不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)，個(gè)別離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)可忽略。兩側(cè)，個(gè)別離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)可忽略。 (2)如果如果U-I圖象坐標(biāo)原點(diǎn)是圖象坐標(biāo)原點(diǎn)是U軸、軸、I軸的零點(diǎn)，那么圖線與軸的零點(diǎn)，那么圖線與U軸交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)軸交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)E，與，與I軸交點(diǎn)坐標(biāo)表示電源短路電流，內(nèi)阻軸交點(diǎn)坐標(biāo)表示電源短路電流，內(nèi)阻r=E/I短短；當(dāng)然，電源內(nèi)阻也可以用；當(dāng)然，電源內(nèi)阻也可以用r=U/ I 求得。因此，要特別注意看縱坐標(biāo)的起點(diǎn)是不是零。求得。因此，要特別注意看縱坐標(biāo)的起點(diǎn)是不是零。 2圖甲是利用兩個(gè)電流表圖甲是利用兩個(gè)電流表 和和 測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻和內(nèi)阻
19、r的電路原理圖。圖中的電路原理圖。圖中S為開(kāi)關(guān)，為開(kāi)關(guān)，R為滑動(dòng)變阻為滑動(dòng)變阻器，固定電阻器，固定電阻R1和和 內(nèi)阻之和為內(nèi)阻之和為10 000 (比比r和滑動(dòng)和滑動(dòng)變阻器的總電阻都大得多變阻器的總電阻都大得多)， 為理想電流表。為理想電流表。(1)按電路原理圖在圖乙虛線框內(nèi)各實(shí)物圖之間畫(huà)出連按電路原理圖在圖乙虛線框內(nèi)各實(shí)物圖之間畫(huà)出連 線。線。甲甲乙乙(2)在閉合開(kāi)關(guān)在閉合開(kāi)關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端前，將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c移動(dòng)至移動(dòng)至_(填填“a 端端”、“中央中央”或或“b端端”)。(3)閉合開(kāi)關(guān)閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c至某一位置，讀出電至某一位置
20、，讀出電 流表流表 和和 的示數(shù)的示數(shù)I1和和I2。多次改變滑動(dòng)端。多次改變滑動(dòng)端c的位置，得到的位置，得到 的數(shù)據(jù)為的數(shù)據(jù)為 在如圖所示的坐標(biāo)紙上以在如圖所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)、 I2為橫坐標(biāo)畫(huà)出所對(duì)應(yīng)的為橫坐標(biāo)畫(huà)出所對(duì)應(yīng)的I1-I2曲線。曲線。(4)利用所得曲線求得電源的電動(dòng)勢(shì)利用所得曲線求得電源的電動(dòng)勢(shì)E= _V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r=_ 。(保留兩位保留兩位 小數(shù)小數(shù))(5)該電路中電源輸出的短路電流該電路中電源輸出的短路電流Im=_A。I1/(mA)0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2/(mA)48040032023214068 【答案答案】(1)
21、連線如圖甲所示連線如圖甲所示 (2)b端端 (3)如圖如圖乙所示乙所示 (4)1.49(1.481.50范圍內(nèi)同樣給分范圍內(nèi)同樣給分) 0.60(0.550.65范圍內(nèi)同樣給分范圍內(nèi)同樣給分) (5)2.5(2.32.7范圍內(nèi)同樣給分范圍內(nèi)同樣給分)圖甲圖甲圖乙圖乙考點(diǎn)考點(diǎn)3 3 實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新【例例3】在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電壓表在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電壓表(視為理想電壓表視為理想電壓表)的的 量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路。量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路。 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)
22、到_。(選填選填“最大值最大值”、“最小值最小值”或或“任任 意值意值”) (2)改變電阻箱的阻值改變電阻箱的阻值R，分別測(cè)出阻值，分別測(cè)出阻值R0=10 的定值電阻兩端的電壓的定值電阻兩端的電壓U，下列，下列 兩組兩組R的取值方案中，比較合理的方案是的取值方案中，比較合理的方案是_。(選填選填“1”或或“2”) (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的1/U-R圖象是一條圖象是一條 直線。若直線的斜率為直線。若直線的斜率為k，在，在1/U坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)軸上的 截距為截距為b，則該電源的電動(dòng)勢(shì)，則該電源的電動(dòng)勢(shì)E=_，內(nèi)阻，內(nèi)阻 r=_。(用用k、b和和R0表示表示)方案編號(hào)方案
23、編號(hào)電阻箱的阻值電阻箱的阻值R/ 1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0 【解析解析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使電路中的電阻阻值最大，所以應(yīng)先將電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使電路中的電阻阻值最大，所以應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到最大。箱的電阻調(diào)到最大。 (2)方案方案1中中R的阻值與的阻值與R0相差較大，則相差較大，則R0兩端的電壓過(guò)小，電壓表的兩端的電壓過(guò)小，電壓表的示數(shù)過(guò)小，不能準(zhǔn)確測(cè)量示數(shù)過(guò)小，不能準(zhǔn)確測(cè)量R0兩端的電壓，所以方案兩端的電壓，所以方案1不合理，方案不合理，方案2中中R的的阻值與阻值與R0相差較小，相差較小，R0兩端的電壓較大，電壓表的示數(shù)較大，
24、所以方案兩端的電壓較大，電壓表的示數(shù)較大，所以方案2比較合理。比較合理。 (3)根據(jù)閉合電路歐姆定律有根據(jù)閉合電路歐姆定律有 E=(U/R0)(R0+R+r) 1/U=1/(ER0)R+(R0+r)/(ER0) 由由k=1/(ER0)得得E=1/(kR0) 由由b=(R0+r)/(ER0)得得r=b/k-R0 本題是一道設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題，近幾年高考中電學(xué)實(shí)驗(yàn)較多，幾乎年本題是一道設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)題，近幾年高考中電學(xué)實(shí)驗(yàn)較多，幾乎年年都考，試題靈活，考查范圍廣，在注重素質(zhì)教育、注重能力考查的年都考，試題靈活，考查范圍廣，在注重素質(zhì)教育、注重能力考查的趨勢(shì)下，更應(yīng)重視電學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究，并通過(guò)研究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)
25、生自趨勢(shì)下，更應(yīng)重視電學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究，并通過(guò)研究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰投嘟嵌忍剿鲗?shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰投嘟嵌忍剿鲗?shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。 32010年高考廣東理綜年高考廣東理綜某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻使用的器材還包括定值電阻(R0=5 )一個(gè)，開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)原理圖一個(gè)，開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖如圖(a)。(1)在圖在圖(b)的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接。的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接。(2)請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟：
26、請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟： A.檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖(c)所示，讀得電阻值所示，讀得電阻值 是是_； B.將開(kāi)關(guān)將開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)閉合，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，電斷開(kāi)，電 壓表的示數(shù)是壓表的示數(shù)是1.49 V； C.將開(kāi)關(guān)將開(kāi)關(guān)S2，電壓表的示數(shù)，電壓表的示數(shù) 是是1.16 V；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1。(3)使用測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算出干電池的使用測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算出干電池的 內(nèi)阻是內(nèi)阻是_(計(jì)算結(jié)果保留二位計(jì)算結(jié)果保留二位 有效數(shù)字有效數(shù)字)。(4)由于所用電壓表不是理想電壓表，由于所用電壓表不是理想電壓表， 所以測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)值比實(shí)際值偏所以測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)值比實(shí)際值偏 _(填填“大大”或或“小小”)。20 閉合閉合0.69 小小
高考物理一輪專(zhuān)題 實(shí)驗(yàn)(三)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻突破課件 魯科版
