試驗十測定電源電動勢和內阻01020304高考模擬演練備選訓練試驗基礎梳理

熱點一教材原型試驗

熱點二試驗拓展創新

1/29試驗基礎梳理試驗目標1.掌握用電壓表和電流表測定電源電動勢和內阻方法；深入了解閉合電路歐姆定律．2.掌握用圖象法求電動勢和內阻方法．2/29試驗基礎梳理第1組第2組第3組第4組第5組第6組U/VI/A3/29試驗基礎梳理4/29試驗基礎梳理1．選取舊電池：為了使電路路端電壓改變顯著，電池內阻宜大些，可選取已使用過一段時間1號干電池．2．電流不要過大，讀數要快：干電池在大電流放電時，電動勢E會顯著下降，內阻r會顯著增大，故長時間放電不宜超出0.3A，短時間放電不宜超出0.5A．所以，試驗中不要將I調得過大，讀電表要快，每次讀完馬上斷電．3．計算法求E、r：要測出不少于6組I、U數據，且改變范圍要大些，用方程組求解時，要將測出I、U數據中，第1和第4為一組、第2和第5為一組、第3和第6為一組，分別解出E、r值再求平均值．4．合理選擇標度：為使圖線分布空間大，如右圖所表示，縱坐標能夠不從零開始，則圖線和橫軸交點不再是短路電流，電源內阻不能用r＝E/I短確定，應依據r＝|△U/△I|確定．注意事項5/29試驗基礎梳理誤差分析1．用圖象法求E和r時作圖不準確。2．因為電流表或電壓表分壓或分流存在系統誤差。本試驗中測量結果是：E測<E真，r測<r真。6/29試驗熱點突破熱點一教材原型試驗轉到下頁【例1】（·四川理綜，8Ⅱ）用如圖3所表示電路測量電源電動勢和內阻。試驗器材：待測電源（電動勢約3V，內阻約2Ω），保護電阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑動變阻器R，電流表A，電壓表V，開關S，導線若干。試驗主要步驟：（ⅰ）將滑動變阻器接入電路阻值調到最大，閉合開關；（ⅱ）逐步減小滑動變阻器接入電路阻值，記下電壓表示數U和對應電流表示數I；（ⅲ）以U為縱坐標，I為橫坐標，作U－I圖線（U、I都用國際單位）；（ⅳ）求出U－I圖線斜率絕對值k和在橫軸上截距a。7/29回答以下問題：（1）電壓表最好選取

；電流表最好選取

。A.電壓表（0～3V，內阻約15kΩ）B.電壓表（0～3V，內阻約3kΩ）C.電流表（0～200mA，內阻約2Ω）D.電流表（0～30mA，內阻約2Ω）（2）滑動變阻器滑片從左向右滑動，發覺電壓表示數增大。兩導線與滑動變阻器接線柱連接情況是

。A.兩導線接在滑動變阻器電阻絲兩端接線柱B.兩導線接在滑動變阻器金屬桿兩端接線柱C.一條導線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導線接在電阻絲左端接線柱D.一條導線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導線接在電阻絲右端接線柱（3）選取k、a、R1和R2表示待測電源電動勢E和內阻r表示式E＝

，r＝

，代入數值可得E和r測量值。試驗熱點突破8/29試驗熱點突破轉回原題9/29變式訓練1某興趣小組利用圖4所表示電路測定一組干電池內阻r和一待測電阻阻值Rx。已知電池組電動勢約為6V，電池組內阻和待測電阻阻值都約為10Ω，且不超出10Ω，可供選取試驗器材有：A．電流表A1（量程0～30mA）；B.電流表A2（量程0～100mA）；C.電壓表V（量程0～6V）；D.滑動變阻器R1（阻值0～5Ω）；E.滑動變阻器R2（阻值0～300Ω）；開關S一個，導線若干條。該試驗過程以下：(1)在連接電路前，先選擇適當器材，電流表應選取________，電壓表應選用________。(填所選器材前字母)試驗熱點突破轉到下頁10/29試驗熱點突破轉到解析轉到上頁(2)按圖4正確連接好電路后，將滑動變阻器阻值調到最大，閉合開關，逐次調小其接入電路阻值，測出多組U和I值，并統計對應數據，以U為縱軸，I為橫軸，得到圖5所表示圖線。

(3)斷開開關S，將Rx改接在B、C之間，A與B用導線直接相連，其它部分保持不變。重復步驟(2)，得到另一條U－I圖線，其斜率絕對值為k。(4)依據上面試驗數據結合圖5可得，電池組內阻r＝________Ω；用k和r表示待測電阻關系式為Rx＝________。

11/29試驗熱點突破轉回原題12/29試驗熱點突破熱點二試驗拓展創新

方法1安—阻法（1）試驗原理用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖所表示，測量原理為：E＝I1（R1＋r），E＝I2（R2＋r），由此可求出E和r，此種方法使測得電動勢無偏差，內阻偏大。若已知電流表A阻值可消除測內阻系統誤差。（2）圖象法處理數據13/29試驗熱點突破14/29試驗熱點突破例2

(·湖北省襄陽市高三調研)如圖所表示為某興趣小組測量電池組電動勢和內阻試驗原理圖，已知電池組電動勢約3V，內阻約2Ω。現提供器材以下：A．電池組B．電壓表V1(量程0～10V，內阻約10000Ω)C．電壓表V2(量程0～3V，內阻約10000Ω)D．電阻箱R(0～99.9Ω)E．定值電阻R1＝20ΩF．定值電阻R2＝1000ΩH．開關和導線若干(1)假如要準確測量電源電動勢和內阻，電壓表V應選擇________(選填“B”或“C”)；定值電阻R0應選擇________(選填“E”或“F”)。15/29試驗熱點突破轉到解析轉到上頁(2)改變電阻箱阻值R，統計對應電壓表讀數U，作出圖象如圖所表示，圖線與橫、縱坐標軸截距分別為－b、a，定值電阻阻值用R0表示，則可得該電池組電動勢為________，內阻為________。(3)該試驗測得電動勢與真實值相比________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)，內阻測量值與真實值相比________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。16/29試驗熱點突破轉回原題轉到下頁17/29試驗熱點突破轉回原題轉到上頁18/29試驗熱點突破變式訓練2(·山東省濰坊市高三統考)某興趣小組要準確測定電源電動勢和內阻，他們找來了以下器材：A．電流表G(量程為30mA、內阻未知)B．電阻箱R(0～999.9Ω)C．滑動變阻器R1(0～20Ω)D．滑動變阻器R2(0～1kΩ)E．開關、導線若干F．電源E(電動勢約10V)(1)要完成試驗，首先需測量電流表G內阻。測量電流表G內阻試驗電路如圖11所表示。①將下述試驗過程補充完整。

轉到下頁19/29a．選擇器材，滑動變阻器R′應該選取________(選填“R1”或“R2”)；b．連接好電路，R′滑片應調到________(選填“a”或“b”)端；c．斷開S2，閉合S1，調整R′，使電流表G滿偏；d．保持R′不變，閉合S2，調整電阻箱R阻值，當R＝10Ω時，電流表G示數為20mA；②假如認為閉合S2前后干路上電流不變，則電流表G內阻Rg＝________Ω。(2)在測出電流表內阻Rg后，測定該電源電動勢和內阻電路如圖甲所表示。閉合開關S，調整電阻箱R，讀取對應電流表示數I，統計多組數據(R，I)，得到如圖乙所示－R圖線，則電源電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω。試驗熱點突破轉到解析轉到上頁20/29試驗熱點突破轉回原題21/29高考模擬演練轉到下頁22/29高考模擬演練轉到解析轉到上頁(1)圖甲為該同學設計電路圖一部分，將電路圖補充完整。(2)圖甲中R1應選________(填“RA”或“RB”)。(3)改變滑動變阻器接入電路阻值，分別記下幾組電壓表示數U和對應電流表示數I；以U為縱坐標，I為橫坐標，作U－I圖線如圖乙所表示，并求出U－I圖線在橫軸上截距a和在縱軸上截距b。請選取待測電源電動勢E、內阻r、定值電阻R1和R2，寫出a、b表示式，a＝________，b＝________，代入對應數值即可得E和r測量值。23/29高考模擬演練轉回原題24/29高考模擬演練轉到解析2．

·天津理綜，9(3)某探究性學習小組利用如圖14所表示電路測量電池電動勢和內阻。其中電流表A1內阻r1＝1.0kΩ，電阻R1＝9.0kΩ，為了方便讀數和作圖，給電池串聯一個R0＝3.0Ω電阻。①按圖示電路進行連接后，發覺aa′、bb′和cc′三條導線中，混進了一條內部斷開導線。為了確定哪一條導線內部是斷開，將電鍵S閉合，用多用電表電壓擋先測量a、b′間電壓，讀數不為零，再測量a、a′間電壓，若讀數不為零，則一定是______導線斷開；若讀數為零，則一定是______導線斷開。②排除故障后，該小組順利完成試驗。經過屢次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2多組I1、I2數據，作出圖象如圖15。由I1－I2圖象得到電池電動勢E＝________V，內阻r＝________Ω。

25/29解析①用多用電表電壓擋檢測電路故障，電壓表表頭是電流計，原電路有斷路，回路中無電流，將電壓表接在a、b′間后有示數，說明電路被接通，即a、b′間有斷路故障，再測量a、a′間電壓，電壓表讀數不為零，說明斷路故障范圍被縮小到a、a′間，則一定是aa′導線斷開；若讀數為零，則說明電路仍未被接通，電路故障一定是bb′導線斷開。②依據閉合電路歐姆定律得E＝I1(R1＋r1)＋(I1＋I2)(R0＋r)，I1?I2，上式可簡化為E＝I1(R1＋r1)＋I2(R0＋r)，讀出兩點坐標：(60mA，0.12mA)和(260mA，0.05mA)，代入方程解得電動勢E＝1.41V，內阻r＝0.5Ω。答案①aa′

bb′②1.41(1.36～1.44均可)

0.5(0.4～0.6均可)高考模擬演練轉回原題26/29備選訓練【備選訓練】為了測定電源電動勢E、內電阻r大小并同時描繪出小燈泡伏安特征曲線,某同學設計了如圖甲所表示電路.閉合開關,調整電阻箱阻值,同時統計電阻箱阻值R,電壓表V1示數U1,電壓表V2示數U2.依據統計數據計算出流過電阻箱電流I，分別描繪了a、b兩條U－I圖線,如圖乙所表示．請回答以下問題：(1)寫出流過電阻箱電流I表示式：