2020版高考物理新设计一轮复习江苏专版讲义：第七章 实验八 测量电源的电动势和内阻 含答案.docVIP

实 验 八 测量电源的电动势和内阻 一、实验目的 1．测量电源的电动势和内阻。 2．加深对闭合电路欧姆定律的理解。 二、实验器材 电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。 突破点(一)　实验原理与操作 [例1]　用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V，内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用： A．电流表：量程0.6 A，内电阻约1 Ω B．电流表：量程3 A，内电阻约0.2 Ω C．电压表：量程3 V，内电阻约30 kΩ D．电压表：量程6 V，内电阻约60 kΩ E．滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流0.5 A F．滑动变阻器：0～20 Ω，额定电流2 A (1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号)。 (2)下图为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将__________和________相连、________和________相连、________和________相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。 (3)实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。用图像法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以________为纵坐标，以________为横坐标。 [由题引知·要点谨记] eq \a\vs4\al(1.考查实验原理[对应题干部分],电池组的内阻很小，电流表应内接。) eq \a\vs4\al(2.考查实验器材的选取[对应第?1?题],?1?根据电池组的电动势选电压表。,?2?根据电路中的最大电流选电流表。如果要求测量结果尽量准确，一般选择小量程的。,?3?滑动变阻器限流时，应选最大值比被测电阻稍微大一些的。) eq \a\vs4\al(3.考查实物图连线[对应第?2?题],?1?总的原则为：先串联后并联。,?2?注意电表和电源的正负极。) 4．考查利用电阻箱测E和r[对应第(3)题] (1)画出利用电阻箱和电压表测量E和r的电路图。 (2)根据闭合电路欧姆定律写出关于R和U的函数关系式，如下： ①eq \f(1,U)＝eq \f(r,E)·eq \f(1,R)＋eq \f(1,E)　②U＝E－eq \f(U,R)r ③eq \f(R,U)＝eq \f(1,E)R＋eq \f(r,E) [解析]　(1)因三节干电池的电动势约为4.5 V，故电压表应选D；因干电池放电电流不宜超过0.5 A，故电流表应选A；由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用F即可。 (2)本实验的实验电路如图甲所示。所以还需要用导线将a与d相连，c与g相连，f与h相连。 　 甲　　　　　　　　　　乙 (3)电阻箱代替滑动变阻器，实验电路图如图乙所示。根据闭合电路欧姆定律得U＋eq \f(U,R)r＝E，整理可得三种情况： ①eq \f(1,U)＝eq \f(r,E)·eq \f(1,R)＋eq \f(1,E)，以eq \f(1,U)为纵坐标，eq \f(1,R)为横坐标，在直角坐标系中图像为一条直线； ②U＝E－r·eq \f(U,R)，以U为纵坐标，eq \f(U,R)为横坐标，在直角坐标系中图像为一条直线； ③eq \f(R,U)＝eq \f(1,E)·R＋eq \f(r,E)，以eq \f(R,U)为纵坐标，R为横坐标，在直角坐标系中图像为一条直线。 [答案]　(1)A　D　F　(2)a　d　c　g　f　h (3)eq \f(1,U)　eq \f(1,R)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或U　\f(U,R)；或\f(R,U)　R)) [集训冲关] 1．(2018·连云港期末)利用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差，供选择的器材有： A．电流表A(0～0.6 A) B．电压表V1(0～3 V) C．电压表V2(0～15 V) D．滑动变阻器R1(0～15 Ω) E．滑动变阻器R2(0～100 Ω) F．定值电阻R0＝1 Ω G．开关一个，导线若干 (1)实验中电压表应选用______，滑动变阻器应选用______(选填相应器材前的字母)。 (2)实验小组根据图甲中电路图已连接了部分器材，请用笔画线代替导线，将乙图中实物连接图补充完整。 (3)实验时，某位同学记录了5组数据，对应的点已经标在图丙上，请在坐标纸上画出U-I图线，并根据所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω