高考物理一轮复习 专题九 测定电源的电动势和内阻实验探究(1).doc

实验九测定电源的电动势和内阻10实验目的1掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法2学会用图象法求电源的电动势和内阻实验原理1实验依据：闭合电路欧姆定律2实验电路：如图751所示图7513e和r的求解由ueir得：，解得：4作图法数据处理：如图752所示图752(1)图线与纵轴交点为e.(2)图线与横轴交点为i短.(3)图线斜率的绝对值表示r|.实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等注意事项1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池)2要测出不少于6组的(i，u)数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值3若ui图线纵轴刻度不是从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻不能用r确定应根据r|确定实验电路的设计和数据处理 (2013浙江高考)采用如图753所示的电路“测定电池的电动势和内阻”图753(1)除了选用图754中的部分器材外，_(填选项)图754a还需要电压表b还需要电流表c还需要学生电源d不再需要其他器材(2)测量所得数据如下：测量次数物理量123456r/1.21.00.80.60.40.2i/a0.600.700.800.891.001.20u/v0.900.780.740.670.620.43用作图法求得电池的内阻r_；(3)根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻ra_.【解析】(1)选a，照片中已有电流表、电阻箱和干电池，还缺少电压表(2)作出ui图象，由图象斜率可求得r(0.750.10).(3)由欧姆定律得：rra，得rar0.22 .【答案】(1)a(2)(0.750.10) (3)0.22 (1)本实验中用电阻箱代替滑动变阻器，从电路设计方面有一定的变化(2)用ui图象处理实验数据，为了准确得出实验结果，纵轴坐标原点一般不是以“o”开始，因此图象和横轴的交点也不是短路电流故应利用r求内阻(3)本题求电流表内阻是一项创新设计、要注意观察连结方式和各物理量的关系.电路的连结和图象分析方法(2012福建高考)某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势e.(1)先直接用多用电表测定该电池电动势在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图755，其示数为_v.图755(2)然后，用电压表v 、电阻箱r、定值电阻r0、开关s、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路图756闭合开关s，调整电阻箱阻值r，读出电压表v 相应示数u.该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的r、u数据，并计算出相应的与的值请用表中数据在图757所示的坐标纸上描点，并作出图线.图757r()166.771.450.033.325.020.0u(v)8.35.94.84.23.22.9(1021)0.601.402.003.004.005.00(v1)0.120.170.210.240.310.35从图线中可求得e_v.【解析】(1)读出示数为9.4 v.(2)连线如图所示作图线如图所示由闭合电路欧姆定律得eu(rr0)变形得，从上式看出在图象中，纵轴的截距即为，由图象得出截距为0.1，所以e10.0 v(9.5 v11.1 v内均正确)【答案】见解析利用图象解答电学实验问题电学实验问题经常应用图象处理实验数据，如小灯泡的伏安特性曲线，闭合电路的路端电压随电流的变化图象等，这些图象又有很多变化，为本题中的图象，解答此类问题应按以下步骤：(1)在坐标纸上建立坐标系，在坐标轴上标上合适的刻度(2)根据实验数据描点，并连续画出一定规律的图象(直线或曲线)(3)根据基本公式推导与图象对应的函数关系式、分析图象的斜率、截距、面积等表达的物理意义，得出相应的答案a组双基题组1. (多选)如图758所示是根据某次实验记录的数据画出的ui图线，关于此图线，下列的说法中正确的是()a纵轴的截距表示电源的电动势，即e3.0 vb横轴的截距表示电源的短路电流，即i短0.6 ac电源的内阻r5 d电源的内阻r1.0 图758【解析】ui图线纵轴截距一定是电源电动势，a正确由于纵轴起点不是从零开始，故短路电流不是0.6 a，内阻r 1.0 .故b、c错误，d正确【答案】ad2.用电流表和电压表测电源的电动势和内阻(1)画出实验电路图(电源内阻很小)(2)如图759所示是根据两个电源的测量数据绘制的图线由图可知：图线与u轴的交点表示_，电源i的内阻_(填“大于”、“等于”或“小于”)电源的内阻(3)图中两直线、的交点表示两个电路中_相等图759【解析】(1)如图所示(2)纵轴截距表示电源的电动势，直线斜率的绝对值表示电源内阻，图线比图线陡一些，故电源的内阻小于电源的内阻(3)、的交点表示外电路电压、电流都相同，说明外电路的电阻、消耗的电功率相同【答案】见解析3用电压表、电流表测量电源的电动势和内阻实验采用的是下列_电路图【解析】测定电源的电动势及内电阻的实验中，原理是闭合电路的欧姆定律，电压表要测量路端电压，电流表要测电路中的总电流，所以a、b项错误；为了使内电阻测量准确，电流表要采用内接法，所以c项错误，d项正确【答案】db组高考题组4(2011四川高考)为测量一电源的电动势及内阻(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 v的电压表a量程为1 v、内阻大约为1 k的电压表 v1b量程为2 v、内阻大约为2 k的电压表 v2c量程为3 v，内阻大约为3 k的电压表 v3选电压表_串联_k的电阻可以改装成量程为9 v的电压表(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号 v1 、 v2 、 v3 与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 v时，电阻箱的阻值为15.0 ；电压表示数为2.00 v时，电阻箱的阻值为40.0 ，则电源的电动势e_v，内阻r_.【解析】(1)改装电压表需根据电压表内阻计算分压电阻的电阻值， v3 表的量程扩大3倍即为改装的电压表，故应选c，要将量程为3 v，内阻3 k的电压表改装为量程为9 v的电压表，串联分压电阻的阻值为r6 000 6 k.(2)电路原理图如图所示(3)根据闭合电路欧姆定律知e3ur将u11.50 v，r115.0 及u22.00 v，r240.0 分别代入上式联立解方程组得e7.5 v，r10.0 .【答案】(1)c6(2)如图所示(3)7.510.05(2013安徽高考)根据闭合电路欧姆定律，用图7510甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻图中r0是定值电阻，通过改变r的阻值，测出r0两端的对应电压u12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的根据实验数据在r坐标系中描出坐标点，如图乙所示已知r0150 ，请完成以下数据分析和处理(1)图乙中电阻为_的数据点应剔除；(2)在坐标纸上画出r的关系图线；(3)图线的斜率是_(v11)，由此可得电池电动势ex_v.甲乙图7510【解析】由闭合电路欧姆定律得exu12i(rrx)把i代入上式得exu12(rrx)变形得r