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1、【金版教程金版教程】2016】2016 年高中物理年高中物理 2.102.10 实验实验 测定电池的电动势和内阻测定电池的电动势和内阻对点集训对点集训 新人教版选修新人教版选修 3-13-1知识点一 伏安法测E、r1. (多选)用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的UI图线，由图可知( )A. 电池电动势的测量值是 1.40 VB. 电池内阻的测量值是 3.50 C. 外电路发生短路时的电流为 0.40 AD. 电压表的示数为 1.20 V 时电流表的示数I0.20 A答案：AD解析：由闭合电路欧姆定律UEIr知当I0 时，UE。UI直线的斜率表示电源的内
2、阻，则r 1 。U I1.401.00 0.400U轴的电压刻度不是从零开始的，UI图线的横截距不再表示U0 时的短路电流，而是表示路端电压 1 V 时的干路电流是 0.4 A，因为r常数，从图中易知U I1.41.2 I，所以I0.2 A。1.41 0.4知识点二 数据处理2. 下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据，处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是( )A. 测出两组I、U的数据，代入方程组EU1I1r和EU2I2r求出E和rB. 多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C. 测出多组I、U的数据，画出UI图象，再根据图象求出E、rD. 多测几组I、U的
3、数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r答案：C解析：选项 A 中只测量两组数据求出E、r，偶然误差较大；选项 B 中计算E、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；选项 D 中先分别求出I、U的平均值再求解的方法是错误的。知识点三 测定E、r的其它方法3. 有两只电压表和，量程已知，电阻未知。另有一干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少，其电动势数值不超出电压表的量程，干电池不许拆开。现给你上述两只电压表、一个开关 S 和若干导线，请设计一个测量上述干电池电动势E的实验方案。(1)画出测量电路图。(2)实验中应测定的物理量是：_。
4、(3)以测得的物理量为已知量，导出计算干电池电动势的公式E_。答案：(1)如图(2)S闭合时电压表的示数U1S断开时电压表的示数U1、U2(3)U1U2 U1U1解析：(1)电路图见答案(2)S 闭合时，示数为U1，S 断开时，、的示数分别为U1和U2。(3)设表的内电阻为RV，由闭合电路欧姆定律EU1r，EU1U2r。U1 RVU1 RV解得：E。U1U2 U1U1知识点四 实验误差问题4. 如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内电阻的实验中，由于未考虑电流表的内阻，其测量值E和r与真实值E0和r0相比较，正确的是( )A. EE0，rr0 B. EE0，rr0C. EE0，
5、rr0 D. EE0，rr0答案：C解析：当不考虑电流表内阻RA的影响时，由闭合电路欧姆定律，得EI1R1I1r，EI2R2I2r。解得E，r。I1I2R1R2 I2I1I1R1I2R2 I2I1当考虑RA影响时，由闭合电路欧姆定律，得E0I1(R1RAr0)，E0I2(R2RAR0)。解得：E0，r0RA。比较两组结果I1I2R1R2 I2I1I1R1I2R2 I2I1知：E0E，r0r。知识点五 电路选择与图象处理5. 2015浏阳高二检测用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中，有两种电路可供选择，若所测干电池内阻较小，为减小内阻测量的误差，实验电路应选择图中的_图(选填“甲”或
6、“乙”)，若根据某次实验记录数据画出的UI图象如图丙所示，下列关于这个图象的说法中正确的是_。A. 纵轴截距表示待测电池的电动势，即E3 VB. 横轴截距表示短路电流，即I短0.6 AC. 根据r，计算出待测电池内阻为 5 E I短D. 根据r计算出待测电池内电阻为 1.0 |U I|答案：甲 AD解析：所测干电池的内阻较小，电路图应设计为电流表相对于干电池的外接法，故应选甲电路图。UI图象的纵截距为I0 时的路端电压，其大小等于电动势，故E3.0 V，A 对。横轴截距表示路端电压为 2.4 V 时的电流，并非短路电流，B 错。UI图象的斜率的绝对值表示电池内电阻，故r 1.0 ，C 错，D 对。|U I| |2.43.0 0.60|
