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1、实验：测定电源的电动势和电阻考纲内容能力要求考向定位实验：测定电源的电动势和内阻能够根据实验要求正确选 择实验器材和实验电路，并能 熟练测定电源电动势和内阻。用电压表和电流表测定电源的电动势和 内阻实验是中学需重点掌握的实验，利用U-I 图象处理实验数据是这个实验的重点，也是 高考考査实验的重点遜型之一。2、 考点整合u/v3.02 010实验电路如图所示，根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir,本实验电路中电压表的示数是 准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由 电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差，电阻R的取值应该小一些， 所选用的电压表的内阻应该大一些。为了减
2、小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用UI图彖处理实验数据：将点描好后，用直尺画一条直线，使尽量多的点在这 条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等。这条直线代表的U-I关 系的误差是很小的。它在U轴上的截距就是电动势E （对应的1=0）, 它的斜率的绝对值就是内阻r。（特别要注意：有时纵坐标的起始点不 是0,求内阻的一般式应该是冃力U/4 1|）。0.2 0.4 0肓甌为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜人些（选用使用 过一段时间的1号电池）例题1利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，测量 一个电池组的电动势和内电阻。画出实验电路图，并用笔画线作导线将 所给器材连接
3、成实验电路。用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表 达式。解析:与学生实验相比，用电阻箱代替了电流表。由于电压可测， 由电压、电阻就可以算出电流。电路图如右。实验方法有两种：改变电阻箱阻值，读出两组外电阻和对应的路端电压值R】、U、 r2. u2,根据闭合电路欧姆定律列出两种情况下的方程，E=U1+Hlr,E=U7+Hlr o解这个方程 组可得E和r :SR-UiR? SR-UiR? C改变电阻箱阻值，读出电压表对应的示数，多测几组数 据，利用U-I图象求电动势和内电阻。这样偶然误差会更小一些。该实验的系统误差是由于电压表的分流引起的。所以选取 电阻箱阻值时不宜太人，电压表则应该选用内阻较人的
4、。如果只给出电阻箱和电流表，同样可以测量电源的电动势 和内电阻。高考重点热点题型探究再14例1 （2008广东理科基础）13.在“测定电源电动势和内阻”的 实验中，某同学根据实验数据，作出了正确的Ut图像，如图4所 示，其中图线斜率绝对值的物理含义是A. 短路电流B.电源内阻C.电源电动势D.全电路电阻答案：B解析：测定电源电动势和内阻”的实验中的一门勾像，图线斜率绝对值表示电源的内 阻。例2（2006 广东）某同学设计了一个如图7所示的实验电路，用以测定电源电动势和内 阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约3V）、电流表（量程0. 6A,内阻小于1 Q）、电阻箱（0-99. 990 ）
5、、滑动变阻器（0100）.单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个 及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。（1）该同学按图7连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为0. 200。试分析该测量产生误差的原因是o（2）简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：:T371R/图线的斜率表示电源电动势的倒（3）图8是由实验数据绘出的L/图像，由此求出待测干电池组的电动势E =【剖析】测知定电源电动势和内阻实验的原理知，此种接法出 现误差的原因是电流表的分压作用。而R二r+r安,R数，据此得出电动势E = 2. 81v,内阻r = 233Q有的考生不能正确理解/图彖的物理意义
6、，从而无法得出正确的答案。【答案】（1）并联电阻箱后线路总阻值减小，从而造成总电流增大（2 ）调节电阻箱R,断开开关K,将开关S接D,记录电阻箱的阻值和电流表示数；断开开关D,再次调节电阻箱R,将开关S接D,记录电阻箱的阻值和电流表示数（3） 2.81 2. 33限时基础训练班级 姓名绩1. (2007 -r州梅州)某同学利用图甲所示的电路测定电源的电动势和内阻.断开开关，调整 电阻箱阻值R，再闭合开关，读取电压表示数U,多次重复，取得多组数据后，作出丄一丄U R图线如图乙所示，则该电池电动势E=V,内电阻1=Q 1 答案：电动势E=10V,内电阻r= 0. 5 Q 解析:由闭合电路欧頑律与图
7、线信息刁丽 结果。2. (2008 深圳市南山区联考)现有一节干电池、一个电键、若干导线，还有一个滑动变 阻器(0150 ). 一个电阻箱、一只伏特表、一只安培表，请绘出三种测量电池电动势和内 电阻的线路图，写出各自的计算公式，并做必要的说明.2. 答案：采用滑动变阻器：安培表和伏特表，联成电路图如图2,改变R阻值，代入e=U+Ir,图2戲團4取平均值.(2) 采用电阻箱、安培表、电路图如图3,改变R阻值, 代入e二I(R4r),取平均值；(3) 采用电阻箱，伏特表，电路图如图4,改变R阻值, 代入e=U+rU/R,取平均值3. (2008 深圳市)某同学利用“测定电池电动势和内阻”实验所得的
8、、/数据，根据电池的输出功率尸二IU,得出彼 测电池组的输出功率尸随外电阻尺变化的图线如右图所示。若 外电路分别为2. 5Q和10Q的电阻时，它们的实际功率分别为 W和Wo实际使用时，在这两个电阻中选择阻值 为Q的电阻较好，理由是：.理论研究证明，当电路的外电阻等于电源电源内阻时，电源电 源的输出功率最人，则由上题所得图线可知，被测电池组的内 阻r二Q ,电动势E二Vo3. 答案：40, 40, 10,在功率相同时，10Q的效率高，5, 30基础提升训练1. 一特种电池的电动势粗略定值为9V,内阻约为54Q ,已知该电池允许输出的最人 电流为50mV,为了测定这个电池的电动势和内电阻，某同学在
9、实验室利用了如图所示电路。 图中电压表内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱。阻值范围0-99990 , Ro是保护 电阻。(1) 实验室中备有的定值电阻R。有以下几种规格：(D) 2000Q, 5W(A)100,2.5 W (B) 100Q, 1W(C)200Q, 1WC）将上述选用的保护电阻Ro接入电路，断开开关，调整电阻箱阻值，再闭合开关，读取电压表 示数U,多次重复，取得数据后，作出如上图所示丄-一图线，则该电池电动势U Ro + Re= V,内电阻1=Q1. 解析：.（1）当电阻箱电阻调为零，电路中电流最人时，根据闭合电路欧姆定律可求出Ro9的阻值，即Ro=- = 一 G - 5
10、4G = 126G,故应选“CJ且其工作的最人功率经验上不超过Im0.05其额定功率。（2）由闭合电路欧姆定律得 = U + r，变形后为-=-x+l,Fh此可知图 Rd+RU Ro+ R 线与纵坐标轴的交点值为电动势的倒数，即=-V = 10V而图线的斜率为k=5,所以 0.1iMce=50Q.如图2所示的R-7图线,可以得到E二V, r2.答案2.9； 0.92. 某研究性学习小组利用图1所示电路测量电池组的电动势E和内阻“根据实验数据绘出解析由闭合电路欧姆定律1,所以图中直线的斜率值为电源电动势的值,截距为内电阻的值，所以求出电源电动势为2.9V,内电阻为0. 9Q o能力提升训练第I卷
11、（共48分）一.选择题（本题包拾6小题，每小题8分，共48分。每小题至少有1个选项符合题意）1.如图所示是根据某次实验记录数据画出的U-I图彖下面关于这个图 彖的各种说法正确的是（）A. 电源电动势为3VB.短路电流为0.6AC.电池内阻为5QD.电池内阻无法确定1.答案：A解析：由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir,当1=0时,U二E二30 V, r=A U/A 1=10,短路时U二0,贝II 短二E/r=3 0A。2如图所示，把两个电源的U-I关系曲线取相同的坐标，画在同一坐标系中，由图像可得出的正确结论是（）A、E、= E2,B、E = Et,C、E E 2,D、E r2 发生短路时八 /
12、 2内电阻rx r2 发生短路时/,八解析：由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir,U-I关系曲线上的纵截距表示E,横截距表示I瓶斜率表示fo3如图所示，为测电源电动势和内电阻时，依据测量数据做出的路端电压与电流强度的关系图线，由图DC平行于横坐标轴，DE平行于纵坐标轴，由图可知（DEA比值表示外电路电阻OEACB比值表示电源内电阻CDcoc比值表示电源电动势AOD.矩形OCDE的面积表示电源的输出功率3. 答案：ABD)解析：电源电动势看纵截距，电源内电阻看斜率，外电路电阻R=U/I也就是0D直线的斜率,电源的输出功率P出二UI即矩形OCDE的面积。4 （07江苏）某同学欲采用如图所示的电路完成
13、相关实验。图中电流表的量程为0.6 A ,内阻 约0.10；电压表的量程为3V,内阻约6kQ： G为小量程电流表；电源电动势约3V,内阻较小，下列电路中正确的是测定一段电阻丝（约512）的电址胡绘小灯泡（额定电压为2. 5V）的伏安待性曲线痛定电源的电动势和内电阻（约3（4. 答案：AB解析：测电阻丝的电阻采用外接法且滑线变阻器接成限流式，测电源的电动势和内阻采用外 接法以减小误差，描绘小灯泡的伏安曲线滑线变阻器应采用分压电路，测电流表的内阻应把电 阻箱与电流表并联。5. （04广东）可用理想电压表V、理想电流表A、变阻器虑以及电键K和导线等器材来测量 某一电源&的电动势和内阻。下面给出了四个
14、电路图，图中+、一代表电源的正、负极和电 表的正负接线柱。正确的电路图是（）ABCD5. 答案：B解析：AD明显错误，而C则是把电表的正负接反了。6.随着中国电信业的发展，国产手机在手机市场 上已经占有了相当大的市场份额。如图所示是 中国科健股份有限公司生产的一块手机电池 外壳上的文字说明，由此可知此电池的电动势 待机状态下平均工作电流分别是（C ） A. 4.2V14.58mA B. 4.2V 700mAC. 3.7V14.58mA D. 3.7V 700mA6. 答案：C解析：由电池上的信息知E=3.7V,由电流的定义知: I二700/48二 14. 58 mA。BL-528M700nWUilawKEIIAn机冇标腦 GKTL87.200Clilllllllllll000000497$白辭Mi i二如廊#报才足苻WLEItJl： 48 小艸SB：切 0I4AA 中 III 只能酥珂定斤电帯Li-ion第II卷（共60分）7. （15分）用伏安法测定两节干电池组成的电源的电动势和内电阻门实验中共测出五组数据，如下表所示:1345U (V)280260250220200I (A)0. 480. 80100160196（1）将图中所给的器材连接成测量、r的电路，并用箭头标出电键闭合前滑动变阻器滑
