专题38+测定电源的电动势和内阻(讲)-高考物理一轮复习讲练测+Word版含解析 下载本文

第八章 恒定电流

1.应用串、并联电路规律、闭合电路欧姆定律及部分电路欧姆定律进行电路动态分析。

2.非纯电阻电路的分析与计算,将结合实际问题考查电功和电热的关系.能量守恒定律在电路中的应用,是高考命题的热点,多以计算题或选择题的形式出现。

3.稳态、动态含电容电路的分析,以及电路故障的判断分析,多以选择题形式出现。 4.实验及相关电路的设计,几乎已成为每年高考必考的题型。

第38讲 测定电源的电动势和内阻

1.掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法. 2.掌握用图象处理实验数据的方法. 3.掌握实物图连接的技巧.

基本实验要求 1.实验原理

(1)闭合电路的欧姆定律. (2)E和r的求解:由U=E-Ir得?

?U1=E-I1r?

??U2=E-I2r

,解得E、r.

(3)用作图法处理数据,如图所示.

①图线与纵轴交点为E; ②图线与横轴交点为I短=

E; r③图线的斜率表示r=2.实验器材

?U ?I电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺. 3.基本操作 (1)连接电路.

(2)电流表用0.6 A的量程,电压表用3 V的量程; (3)把滑动变阻器调到最大阻值处;

(4)闭合开关,调节变阻器,使表有明显的示数,记下一组数据,同理记录多组数据. 规律方法总结

1.实验数据求E、r的处理方法

(1)列多个方程组求解,再求E、r的平均值.

(2)图象法处理:以端电压U为纵轴,干路电流I为横轴,建系、描点、连线,纵轴截距为电动势E,直线斜率k的绝对值为内阻r. 2.注意事项

(1)为了使端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池. (2)电流不要过大,应小于0.5 A,读数要快.

(3)要测出不少于6组的(U,I)数据,变化范围要大些.

(4)若U-I图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,应根据r=(5)电流表要内接(因为r很小). 3.误差来源

(1)偶然误差:用图象法求E和r时作图不准确. (2)系统误差:电压表分流或电流表分压. ★重点归纳★ 1、实物图连接的技巧

实物图连接是一类考查学生实验技能和操作能力较为有效的题型,连线前一 定要画出实验电路图,然后按图连线,且必须注意以下几点: (1)连线不能交叉;

(2)必须把线接在接线柱上;(3)电流应从电表正接线柱流入,从负接线柱流出; (4)变阻器应处在有效控制状态.在实际操作中,画电路图时,各元件的相对位置 应尽量与实物图相吻合;连实物图时,应先串后并,先连控制电路后连测量电路. 要特别注意变阻器的分压连接,把变阻器的全电阻、开关、电源连成干路,取变 阻器的部分电阻与测量电路并联即可.

?U确定. ?I2、测定电源电动势和内阻的其他方法

电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法,另外还有以下几种方法:

1.安阻法:用一个电流表和电阻箱测量,电路如图甲所示,测量原理为:E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),由此可求出E和r,此种方法使测得的电动势无偏差,但内阻偏大.

2.伏阻法:用一个电压表和电阻箱测量,电路如图乙所示,测量原理为:E=U1+此可求出r和E,此种方法测得的电动势和内阻均偏小.

3.粗测法:用一只电压表粗测电动势,直接将电压表接在电源两端,所测值近似认为是电源电动势,此时

U1Ur,E=U2+2r,由RRU=

ERV≈E,需满足RV?r.

RV?RU1U?r,RV为V1的内阻;再闭合S,V1的示数为U1′,此时E=U1′+1r,RVRV4.双伏法:用两个电压表可测得电源的电动势,电路如图所示.测量方法为:断开S,测得V1、V2的示数分别为U1、U2,此时,E=U1+U2+解方程组可求得E和r.

★典型案例★用图所示的电路测定某电源的电动势和内阻,R为电阻箱,阻值范围0~9 999Ω,R0是保护电阻,电压表内阻对电路的影响可忽略不计.

该同学连接好电路后,闭合开关S,改变电阻箱接入电路的电阻值,读取电压表的示数.根据读取的多组数据,他画出了图所示的图象.

(1)在图所示图象中,当1/U=0.10 V时,外电路处于________状态.(选填“通路”、“断路”或“短路”). (2)根据该图象可求得该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.

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