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1、菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 实验九 测定电源的电动势和内阻 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 一、实验要点 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 二、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，故长时间放电不宜超
2、过 ，短时间放电不宜超过 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 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 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 4 合理选择标度：为使图线分布空间大，如图所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻不能用 r 确定，应根据 r 确定 菜 单 析典例 考点突破 高三
3、总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 三、误差分析 1 偶然误差 (1) 读数不准引起误差 (2) 用图象法求 E 和 r 时，由于作图不准确造成误差 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 2 系统误差 (1) 若采用甲图，其 U I 图象如乙图所示 由于电压表的分流作用造成误差 甲 乙 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 结论： 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 考点一 伏安
4、法测电源的 E 和 r 【例 1 】 (2014 大纲全国卷 ) 现要测量某电源的电动势和内阻可利用的器材有：电流表 ，内阻为 ；电压表 V ；阻值未知的定值电阻 R 1 、 R 2 、 R 3 、 R 4 、 R 5 ；开关 S ；一端连有鳄鱼夹 P 的导线 1 ；其他导线若干某同学设计的测量电路如图实 9 1 (a) 所示 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 (a) 图实 9 1 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 (1) 按图 (a) 在实物图实 9 1(b) 中画出连线，并标出导线 1和其 P 端
5、(b) 图实 9 1 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 (2) 测量时，改变鳄鱼夹 P 所夹的位置，使 R 1 、 R 2 、 R 3 、R 4 、 R 5 依次串入电路，记录对应的电压表的示数 U 和电流表的示数 I . 数据如下表所示根据表中数据，在图实 9 1( c) 中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出 U I 图线 . I /193 153 111 69 30 U /V 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 (c ) 图实 9 1 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合
6、重落实 深化学习 (3) 根据 U I 图线求出电源的电动势 E _V ，内阻 r _.( 保留 2 位小数 ) 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 【解析】 根据闭合电路欧姆定律及电源的伏安特性曲线解决问题 (1) 根据原理图，实物连线如图所示 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 (2) 在 U I 图上找点，选尽可能多的点连成一条直线，得到 U I 图象如图所示 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 (3) U I 图象在 U 轴上的截距为电源的电动势即 E .
7、 U I 图象在 I 轴上的截距 I 197 为路端电压 U 2. 50 V 时的电流，根据 U E I ( r R A ) 得电源的内阻r . 【答案】 (1) 如解析图所示 (2) 如解析图所示 (3) 间均正确 ) 1. 03( 1. 13 之间均正确 ) 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 考点二 伏阻法测电源的 E 和 r 【例 2 】 (2013 安徽高考 ) 根据闭合电路欧姆定律，用图实 9 2 甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻图中过改变 R 的阻值，测出 12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的根据实验数据在1R 坐标
8、系中描出坐标点，如图实 9 2 乙所示已知 150 ，请完成以下数据分析和处理 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 (1) 图乙中电阻为 _ _ 的数据点应剔除； (2) 在坐标纸上画出1R 的关系图线； (3) 图线的斜率是 _ _(V 1 1) ，由此可得电池电动势 _V . 甲 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 乙 图实 9 2 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 【解析】 由闭合电路欧姆定律得 I ( R 把 I x 12R 变形得1Ex从上式看出1 是
9、线性关系，图象是直线，应剔除 R 的数据点 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 根据所描点画出的1R 图线是直线 ( 大多数点落在直线上 ) ，如图 2 所示，图线的斜率 k 1由图象取两点 (0,0. 71)和 (180 ， ) 得出 k 0V 1 1 4 10 3V 1 1， 10 3 150V . 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 【答案】 (1)80. 0 (2 ) 见解析图 (3) 10 3 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 【反思总结】 在利用作出
10、的图象求解未知量时，应特别注意直线的斜率、截距为了明确斜率、截距的意义，要先写出两个量的函数关系，然后从 数学表达式中找到斜率、截距的意义 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 考点三 实验的改进与创新 【例 3 】 ( 2 0 1 4 新课标全国卷 ) (9 分 ) ( a ) 图实 9 3 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 利用如图实 9 3 ( a ) 所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有： 待测电源，电阻箱 R ( 最大阻值为 9 9 9 . 9 ) ，电阻 R 0 ( 阻值为 3
11、 . 0 ) ，电阻 R 1 ( 阻值为 3 . 0 ) ，电流表 ( 量程为 2 0 0 内阻为 R A 6 ) ，开关 S. 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 实验步骤如下： 将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S ； 多 次调节电阻箱，记下电流表的示数 I 和电阻箱相应的阻值 R ； 以1R 为横坐标，作1I R 图线 ( 用直线拟合 ) ； 求出直线的斜率 k 和在纵轴上的截距 b . 菜 单 析典例 考点突破 高三总复习 物理 览精要 知识整合 重落实 深化学习 回答下列问题： (1) 分别用 E 和 r 表示电源的电动势和内阻，则1 的关系式为 _ _ (2) 实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻 R 时电流表的示数如图实 9 3(b) 所示，读出数据，完成下表答： _ ； _. R / I /A 1I/A 1 1 菜
