高考物理一轮总复习精品课件 第10章 电路及其应用 第5讲 实验 测量电源的电动势和内阻 (4).ppt

×√研考点精准突破考点一教材原型实验考向一实验原理和实验操作典题1(2022福建卷)在测量某电源电动势和内阻时,因为电压表和电流表的影响,不论使用何种接法,都会产生系统误差,为了消除电表内阻造成的系统误差,某实验兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路进行测量。已知R0=2Ω。(1)按照图甲所示的电路图,将图乙中的器材实物连线补充完整。甲乙见解析图(2)实验操作步骤如下:①将滑动变阻器滑到最左端位置;②接法Ⅰ:单刀双掷开关S与1接通,闭合开关S0,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U1和I1的值,断开开关S0;③将滑动变阻器滑到最左端位置;④接法Ⅱ:单刀双掷开关S与2闭合,闭合开关S0,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据U2和I2的值,断开开关S0;⑤分别作出两种情况所对应的U1-I1图像和U2-I2图像。(3)单刀双掷开关接1时,某次读取电表数据,电压表指针如图丙所示,此时U1=V。?丙1.30(4)根据测得数据,作出U1-I1图像和U2-I2图像如图丁所示,根据两图像求得电源电动势E=,内阻r=。(结果均保留两位小数)?丁1.80V2.50Ω(5)由图丁可知(选填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测得的电源内阻更接近真实值。?(6)综合考虑,若只能选择一种接法,应选择(选填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测量更合适。?接法Ⅱ接法Ⅱ解析(1)根据图甲所示的电路图,实物连接如图所示。(3)量程为0~3V的电压表分度值为0.1V,需要估读到分度值的下一位,由图丙可知电压表读数为U1=1.30V。(4)当单刀双掷开关接1时,电流表示数为零时,电压表测量准确,故电动势为U1-I1的纵轴截距,则有E=1.80V,当单刀双掷开关接2时,电压表示数为零时,电流表测量准确,由U2-I2图像可知此时电路电流为0.40A,根据闭合电路(6)由电路图可知接法Ⅰ的误差来源是电流表的分压,接法Ⅱ的误差来源是电压表的分流,由于电源内阻较小,远小于电压表内阻,结合(5)问分析可知,若只能选择一种接法,应选择接法Ⅱ测量更合适。考向二数据处理和误差分析典题2(2024七省适应性测试江西物理)电动势和内阻是电源的重要参数,为了研究新旧干电池电动势和内阻的差异,实验室提供以下器材:电流表(量程:0.6A或3A)、电压表(量程:3V或15V)、滑动变阻器A(最大阻值20Ω)、滑动变阻器B(最大阻值1000Ω)、开关、导线和某品牌一节全新干电池。(1)应选择滑动变阻器(选填“A”或“B”)。?(2)请在图(a)中画线完成电路实物连接。图(a)A见解析图(3)通过实验测得干电池的两条U-I图线,如图(b)所示,甲为全新干电池实验图线,乙为该电池使用一段时间后的实验图线,回答以下问题:①乙图线中,该电池的电动势为V(保留3位有效数字),内阻为Ω(保留2位有效数字);?②该电池在使用后电动势(选填“变大”或“变小”),内阻(选填“变大”或“变小”)。?图(b)1.281.5变小变大解析(1)本实验测量干电池的内阻,由于干电池的内阻较小,为了调节滑动变阻器使电流表、电压表示数变化明显,所以滑动变阻器的阻值应与电池内阻相差不大,选20Ω阻值的滑动变阻器,故选A。(2)由于电池内阻较小,故电流表相对于电源采用外接法,一节干电池电动势约为1.5V,故电压表采用3V量程,实物图接法如图所示。(3)①由闭合电路欧姆定律E=U+Ir,可得U=-r·I+E,由图可知,乙图线纵截距为b=E=1.28V,斜率的绝对值为,故乙图线中,该电池的电动势为1.28V,内阻为1.5Ω。②对比题图(b)中的甲、乙图线可知,电池在使用后,纵截距变小,斜率变大,在U-I图像中,纵截距表示电池的电动势,斜率的绝对值表示内阻,故该电池在使用后电动势变小,内阻变大。典题3(2024河南新乡一模)某同学利用实验室现有器材,设计了一个测量电源电动势及未知电阻R0的实验。实验器材:电池E(电动势约3V,内阻很小);电压表V(量程0~3V,内阻为1000Ω);定值电阻R0(阻值未知);电阻箱R(最大阻值为9999Ω);开关S,导线若干。该同学设计的测量电路如图所示。(1)先断开开关S1,连接好电路。闭合开关S1,断开开关S2,此时电压表的示数为1.96V;把电阻箱阻值调为1000Ω,闭合开关S2,电压表示数为1.47V。若不考虑电池内阻,电池的电动势为V,定值电