人教版选修31 2.10测量电源电动势和内阻 教案.doc

适用学 高中物理适用年级高二适用区域人教版区域课时时长（分钟）2课时知识点测量电源电动势和内阻教案教学目标1. 了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。2. 学习用图象法处理实验数据。教学重点掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。教学难点用图象法处理实验数据。教学过程一、导入基础知识回顾教材中测定电源电动势和内阻的实验究其原理实质是伏安法测电阻的延续和纵向引深,即对电阻的测量，就是用各种方法寻找电压u和电流 i 。具体到本实验中根据串并联电路的原理再结合两个欧姆定律列出两个关于e、r的二元一次方程组，这是最基本的原理。从这一基本原理出发，当所给测量仪器不同时，如一电压表一电流表一滑动变阻器、两阻(定值电阻)一表(电压表或电流表)、一箱(电阻箱)一表(电压表或电流表)、两表(电压表或电流表)等，实际应用中还会出现多种不同的方法，本节课对其基本问题分别予以归类剖析。二、知识讲解（一）考点解读一、实验目的1知道伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理，进一步理解电源路端电压随电流变化的关系。2学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。3尝试进行电源电动势和内电阻测量误差的分析，了解测量中减小误差的办法。二、实验原理实验电路如图所示，根据闭合电路的欧姆定律，改变r的阻值，测出两组u、i的值，根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程：eu1i1r和eu2i2r，联立可解出e、r的值。三、实验器材待测电池一节，电流表(0 0.6 a)、电压表(0 3 v)各一块，滑动变阻器一只，开关一只，导线若干。四、实验步骤1确定电流表、电压表的量程，按图连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端。2闭合开关s，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数。3同样的方法，依次记录多组u、i值。4断开开关s，拆除电路。5以u为纵轴，i为横轴，将记录的电压、电流标在坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻。五、数据处理为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法：1公式法利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如表所示：实验序号123456i/ai1i2i3i4i5i6u外/vu1u2u3u4u5u6分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出e1、r1，e2、r2，e3、r3，求出它们的平均值e，r作为测量结果。2图像法把测出的多组u、i 值，在ui 图中描点画图像，使ui 图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由ueir 可知：(1)纵轴截距等于电源的电动势e，横轴截距等于外电路短路时的电流im。(2)图线斜率的绝对值等于电源的内阻r。六、误差分析1偶然误差主要 于电压表和电流表的读数以及作ui 图像时描点不准确。2系统误差由于电压表分流iv，使电流表示数i小于电池的输出电流i真。i真iiv，而iv，u越大，iv越大，它们的关系可用图表示。实测的图线为ab，经过iv修正后的图线为ab，可看出ab的斜率绝对值和在纵轴上的截距都小于ab，即实测的e和r都小于真实值。七、注意事项1为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表。2实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化。3.若干电池的路端电压变化不很明显，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。如图所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势e，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r求出。4为了提高测量的精确度，在实验中i、u的变化范围要大一些，计算e、r时，u1和u2、i1和i2的差值要大一些。八、它案设计1用电流表和电阻箱测e、r(又叫安阻法)如图所示，由eirir可知，如果能得到i、r的两组数据，也可以得到关于e和r的两个方程，于是能够从中解出e和r。这样，用电流表、电阻箱也可以测定电源的电动势和内阻。2用电压表和电阻箱测e、r(又叫伏阻法)如图所示，由eur可知，如果能得到u、r的两组数据，同样能通过解方程组求出e和r。这样，除了以上两个方法外，还可以用电压表、电阻箱来测定电源的电动势和内阻。考点1 测量电源电动势和内阻在闭合电路中，由闭合电路的欧姆定律可得电源的电动势e、内阻r、路端电压u、电流i存在关系为， e、r在电路中不随外电阻r的变化而改变.测定电源的电动势和内阻可用三种方法:方法一:测量原理图如图所示，采用改变外电阻，可测得一系列i和u的值（至少6组），然后再在u-i图象中描点作图，所得直线与纵轴的交点即为电动势e，图线斜率的绝对值为内阻r，这种方法叫伏安法，用电流表和电压表.方法二:由变形，改变电路的电阻r，测出一系列的i和r值，作出图象.图象在r轴上的截距即为电源的内阻的负值，直线的斜率即电源的电动势e.此方法叫安阻法，用电流表和电阻箱.方法三:由及可得，或，改变电路的外电阻r，测出一系列的u值，作出图象.图象在轴上的截距的倒数即为电源电动势，直线的斜率与在轴上的截距的倒数的乘积即为电源的内阻.此方法叫伏阻法，用电压表和电阻箱.三 、例题精析例题1【题干】为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导线以外，配合下列哪组仪器，不能达到实验目的()a一个电流表和一个电阻箱b一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器c一个电压表和一个电阻箱d一个电流表和一个滑动变阻器【答案】d【解析】根据ei(rr)，由电流表测出电流，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出e、r，a正确；根据euir，由电流表测出电流，由电压表测出电压，可以求出e、r，b正确；根据eu，由电压表测出电压，用电阻箱读出外电阻的阻值，可以求出e、r，c正确；因为滑动变阻器不能读出电阻的数值，所以只有一个电流表和一个滑动变阻器，测不出电动势和内阻，d错误。【点睛】 重点考查测量电源电动势和内阻的方法和实验方法所对应的实验器材。例题2【题干】(多选)某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0 20 ，连接电路的实物图如图所示。关于该学生接线的说法正确的是()a滑动变阻器不起变阻作用b电流表接线有误c电压表量程选用不当 d电压表接线不妥【答案】ad【解析】移动变阻器触头时，不会改变接入电路的电阻大小，变阻器不起变阻作用，a正确；电流表只允许电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，而且应该选择0 0.6 a量程，图中电流表接线正确，所以b错误；图中电源为两节干电池，电动势为3 v，所以电压表量程应选用0 3 v，所以c错误；图中开关不能控制电压表，且电流从负接线柱流入，从正接线柱流出，所以电压表的接线不妥，d正确。【点睛】根据电源正确选择电压表，根据电源和用电器正确选择电流表。例题3【题干】 下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据，处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是()a测出两组i、u的数据，代入方程组eu1i1r和eu2i2r，求出e和rb多测几组i、u的数据，求出几组e、r，最后分别求出其平均值c测出多组i、u的数据，画出ui图像，再根据图像求出e、rd多测几组i、u的数据，分别求出i和u的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势e，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r【答案】c【解析】a中只测量两组数据求出e、r，偶然误差较大；b中计算e、r平均值虽然能减小误差，但太繁琐；d中分别求出i、u的平均值再求解的方法是错误的。【点睛】在测量电源电动势和内阻时，图像法是最直观的能够减小偶然误差。例题4【题干】(多选)用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻，根据测得的数据作出了如图所示的ui图线，由图乙可知()a电池电动势的测量值是1.40 vb电池内阻的测量值是3.50 c外电路发生短路时的电流为0.40 ad电压表的示数为1.20 v时电流表的示数i0.20 a【答案】ad【解析】图像与纵坐标的交点为电池的电动势e1.40 v；电池的内阻r 1 ；根据euir，代入数据得i a0.20 a，故a、d正确。【点睛】掌握图像个交点的物理意义。四 、课堂运用基础1、【题干】(1)如图甲所示为螺旋测微器测量一金属零件直径时的示数，则该金属零件的直径为 cm。(2)有一游标卡尺，主尺的最小分度是1 mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件的长度，如图乙所示。图示的读数是 cm。【答案】(1)0.5700(2)5.015【解析】(1)螺旋测微器的固定刻度为5.5 mm，可动刻度为20.00.01 mm0.200 mm，所以最终读数为5.5 mm0.200mm5.700 mm0.5700 cm。(2)游标卡尺的主尺读数为50mm，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为30.05 mm0.15 mm，所以最终读数为：50 mm0.15 mm50.15 mm5.015 cm。2.【题干】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 )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 b电流表：量程3 a，内电阻约0.2 c电压表：量程3 v，内电阻约30 kd电压表：量程6 v，内电阻约60 ke滑动变阻器：0 1 000 ，额定电流0.5 af滑动变阻器：0 20 ，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)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。【答案】(1)adf (2)adcgfh (3)(横纵坐标互换亦可)【解析】(1)为了使测量更准确，电流表选量程为0.6 a的电流表a，电池组的电动势约4.5 v，故电压表选d，为了便于调节滑动变阻器应选f。(2)为了使测量误差尽可能小，测量电源电动势和内电阻的原理图如图甲所示，因此将a、d相连，c、g相连，f、h相连。(3)用电阻箱和电压表测量电源电动势和内电阻的实验原理图如图乙所示，根据闭合电路欧姆定律，得eur所以，因此可作出 图像处理数据。3.【题干】某研究性学习小组利用图所示的电路测量某电池的电动势e和内阻r。由于电池的内阻很小，因此在电路中接入了一个阻值为2.0 的定值电阻r0，闭合开关s，调节电阻箱r的阻值，读出电压表相应的示数，得到了如下数据：电阻箱读数r/40.0020.0012.008.006.005.00电压表示数u/v1.891.781.661.571.431.35(1)为了比较准确地得出实验结论，该小组的同学准备用图像来处理实验数据。图像的纵坐标表示电压表读数u，则图像的横坐标表示的物理量应该是 。(2)计算出与该组数据对应的物理量并填在表格中。(3)在图所示的图像中作图，利用图像得出e v，r 。【答案】(1)电压u与电阻r的比值(或电流i)(2)表格中数据如下：电阻箱读数r/40.0020.0012.008.006.005.00电压表示数u/v1.891.781.661.571.431.35/a0.0470.0890.1380.1960.2380.270(3)图像见解析2.00.4【解析】(1)由闭合电路欧姆定律可得eu(r0r)，所以有ue(r0r)；显然，若用作为图像的横坐标，可得一次函数，则图像是直线，图像与纵轴的交点表示电池的电动势，图像斜率的绝对值表示r0r。(2)根据表中实验数据，找出电压表示数u与所对应电阻的阻值r，由欧姆定律i可求出相应的电流。(3)根据(2)中所得数据，在坐标系中描出对应的点，然后根据坐标系中的点作直线，作出电源的路端电压与电流关系图像如图所示；由图像可知，电源电动势e2.0 v；由于图像斜率绝对值等于电源内阻与定值电阻阻值之和，得krr02.4 ，得电池的内阻rkr02.4 2.0 0.4 。巩固1、【题干】现有一特殊电池，它的电动势e约为9 v，内阻r约为40 ，已知该电池允许输出的最大电流为50 ma。为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻ra为5 ，r为电阻箱，阻值范围0 999.9 ，r0为定值电阻，对电路起保护作用。(1)实验室备有的定值电阻r0有以下几种规格，本实验选用哪一种规格的定值电阻最好()a10 b50 c150 d500 (2)该同学接入符合要求的r0后，闭合开关s，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势e v，内阻r 。【答案】(1)c(2)1045【解析】(1)把电阻箱的阻值调为零，则电路中的电流最大imax，代入数据得r0135 对比备选选项，c符合要求。(2)根据闭合电路欧姆定律i得(r0rrar)(r0r5r)在图线上取两个点，读出两组、(rr0)数据，代入方程解得e10 v，r45 。2.【题干】实验室中准备了下列器材：a待测干电池(电动势约为1.5 v，内阻约为1.0 )b电流表a1(满偏电流1.5 ma，内阻为10 )c电流表a2(量程0 0.60 a，内阻约为0.10 )d电压表v(量程0 15 v，内阻约为10 k)e滑动变阻器r1(0 20 ，2 a)f滑动变阻器r2(0 100 ，1 a)g电阻箱r3：最大阻值为999.9 ，允许通过的最大电流是0.6 ah开关一个，导线若干(1)若要将电流表a1改装成量程为1.5 v的电压表，需给该电流表串联一个 的电阻。(2)为了测量电池的电动势和内阻，小明按图(a)设计好了测量的电路图，在图(a)中，甲是 ，乙是 。(填器材前面的序号)(3)为了能较为准确地进行测量和操作方便，图(a)所示的测量电路中，滑动变阻器应选 (填器材前面的序号)。(4)图(b)为小明根据图(a)的测量电路测得的实验数据作出的i1i2图线(i1为电表乙的示数，i2为电表甲的示数)，由该图线可得：被测干电池的电动势e v，内阻r 。(保留两位小数)【答案】(1)990(2)cb(3)e(4)1.470.76【解析】(1)电流表的内阻为10 ；满偏电压为um1.510310 v1.5102 v；若改装成1.5 v的电压表，则应串联的电阻为：r 990 ；(2)根据题意可知，乙为电流表b与电阻箱结合作为电压表使用，甲为电流表c，作为电流表使用；(3)因内阻较小，故滑动变阻器略大于内阻即可，故滑动变阻器选择e；(4)由闭合电路欧姆定律可得：i1(r3ra)ei2r变形得：i1i2；由数学知识可得：图像中的k；b；由图可知，b1.46；k1030.75103；故解得：e1.46 v(1.46 1.48)，r0.75 (0.75 0.78)。3.【题干】根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示的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)在图乙上画出r关系图线；(3)图线的斜率是 (v11)，由此可得电池电动势ex v。【答案】(1)80(2)如图所示(3)0.004 441.50【解析】(1)根据画图描点原则应舍掉电阻为80 的点。(2)连线时应该用平滑曲线拟合，使线过尽可能多的点，不在线上的数据点均匀分布在线的两侧。拔高(3)根据闭合电路欧姆定律得exu12(rrx)，所以，由图可知斜率0.004 44，即ex1.50 v。1、【题干】要用伏安法测量一个定值电阻的电阻值，备选的器材规格如下：a待测电阻rx(大约100 )b直流毫安表a1(量程0 0.6 a，内阻约为0.5 )c直流毫安表a2(量程0 40 ma，内阻约为40 )d直流电压表v1(量程0 3 v，内阻约为5 k)e直流电压表v2(量程0 15 v，内阻约为15 k)f直流电源(输出电压4 v，内阻不计)g滑动变阻器r(阻值范围0 50 ，允许最大电流1 a)h开关一个、导线若干(1)要使测量精度尽量高，在备选的器材中，直流毫安表应选 ，直流电压表应选 。(填器材前面的序号)(2)在虚线框内画出实验电路图(要求电压和电流的变化范围尽可能大一些)。【答案】(1)cd(2)见解析【解析】(1)因电源为4 v，若用v2则读数误差大，用电压表d即可。因电阻值约为100 。故电流的最大值约为：i a0.03 a30 ma，故电流表应选c。(2)因 100 ，故为小电阻用电流表外接法；因滑动变阻器为小电阻确定为分压式接法。故电路图如图所示。2、【题干】如图所示为一简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流ig300 a，内阻rg100 ，可变电阻的最大阻值为10 k，电池的电动势e1.5 v，内阻r0.5 ，图中与接线柱a相连的表笔颜色应是 色，按正确使用方法测量电阻rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则rx k。若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小、内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述rx，其测量结果与原结果相比较 (填“变大”“变小”或“不变”)。【答案】红5变大【解析】欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“”进“”出，即回路中电流从标有“”标志的红表笔进去，所以与a相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接(即rx0)时，电流表应调至满偏电流ig，设此时欧姆表的内阻为r内，此时有关系ig得r内5 k；当指针指在刻度盘的正中央时i，有，代入数据可得rxr内5 k；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆表得重新调零，由于满偏电流ig不变，由公式ig，欧姆表内阻r内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由i，可知当r内变小时，i变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了。3、【题干】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选择电压表 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、一个开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号、 或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 。【答案】(1)v3或c6(2)见解析(3)7.510【解析】根据电压表改装原理，为使读数方便，需要选择电压表c串联一个6 k的电阻改装成量程为9 v的电压表，读数只需乘以3即可。电压表示数为1.50 v时，路端电压为u14.50 v，电阻箱阻值为r215.0 ；电压表示数为2.00 v时，路端电压为u26.00 v，电阻箱的阻值为r240.0 ，由闭合电路欧姆定律eu联立方程解得e7.5 v，r10 。课堂小结今天这节课我们学了测量电源电动势和内阻的知识，要重点理解测量电源电动势和内阻的应用。同时通过这节课的学习也为我们下一节课学习做了铺垫。总结升华本节课首先复习了内接法和外接法的知识，这是学好本实验的关键。然后对于实验的基础知识做了讲解。重点介绍了测定电源的电动势和内阻的方法，包括：伏安法（法）、通过对这个实验的学习，使同学们巩固和提高用函数图像法处理实验数据、分析数据得出正确结论的实验能力学会举一反三、触类旁通课后作业基础1、【题干】实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表g1内阻r1的实验中，可供选择的仪器如下：待测电流表g1(0 5 ma，内阻约300 )电流表g2(0 10 ma，内阻约100 )定值电阻r1(300 )定值电阻r2(10 )滑动变阻器r3(0 1 000 )滑动变阻器r4(0 20 )干电池(1.5 v)电键s及导线若干。(1)定值电阻应选 ，滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号)(2)用铅笔画出实验电路图，再连接线路图乙。(3)补全实验步骤：按电路图连接电路， ；闭合电键s，移动滑动触头至某一位置，记录g1，g2的读数i1，i2； ；以i2为纵坐标，i1为横坐标，作出相应图线，如图丙所示。(4)根据i2i1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式 。【答案】(1)(2)实验电路图、实验连接图见解析(3)将滑动触头移至最左端多次移动滑动触头，记录相应的g1、g2的读数i1、i2(4)r1(k1)r【解析】(1)根据电路连接特点，g2为定值电阻和电流表g1的总电流，若定值电阻选10 ，则易使流过g2的总电流超过其满偏值，故选 300 。(2)由题意可知，本实验滑动变阻器应采用分压接法，电流表g2应采用外接法；原理图如图甲所示；实物图如图乙所示。(3)根据实验原理可知，补充实验步骤如下：将滑动触头移至最左端多次移动滑动触头，记录相应的g1、g2的读数i1、i2。(4)根据欧姆定律：i1r1(i2i1)r1解得：i2i1即k，所以r1(k1)r1。2.【题干】通过实验描绘一个“2 v1 w”小灯泡的ui曲线，可供选择的仪器有：a量程0 0.6 a，内阻约0.2 的电流表b量程0 100 ma，内阻约5 的电流表c量程0 3 v，内阻10 k的电压表d量程0 15 v，内阻50 k的电压表e最大阻值为20 ，额定电流为1 a的滑动变阻器f最大阻值为1 k，额定电流为0.1 a的滑动变阻器g蓄电池4 v、导线、开关等(1)为了调节方便、测量准确，实验中应选用电流表a，电压表c，那么滑动变阻器应该选 (填器材的序号)；(2)若该同学已正确选用器材，并连接好部分实验电路，如图甲，请在图甲中完成其余的电路连接，要求小灯泡两端的电压能在0 2 v范围内连续变化，且尽可能减小实验误差；(3)该同学在正确完成实验后得到图乙所示的小灯泡ui特性曲线，将此小灯泡接在电动势为1.5 v，内阻为3.0 的电源上，小灯泡的实际功率是 w。【答案】(1)e(2)见解析(3)0.18【解析】(1)为了调节方便、测量准确，实验中应选用电流表a，电压表c，滑动变阻器应用分压式接法，应选阻值小的变阻器，故应选e。(2)小灯泡两端的电压能从0开始连续变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡正常发光时的电阻r4 ，电压表内阻为10 k，灯泡电阻远小于电压表内阻，电流表应选择外接法，实验电路图如图所示。(3)将此小灯泡接在电动势为1.5 v，内阻为3.0 的电源上，在图乙所示坐标系内作出等效电源的ui图像，图像如图所示，由图示可知，灯泡两端实际电压u0.6 v，电流i0.3 a，灯泡实际功率pui0.60.3 w0.18 w。3、【题干】某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻，他设计了一个用标准电流表g1来校对待测电流表g2的满偏电流和测定g2内阻的电路，如图所示，已知g1的量程略大于g2的量程，图中r1为滑动变阻器，r2为电阻箱，该同学顺利完成了这个实验。(1)实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为 (填步骤的字母代号)。a合上开关s2；b分别将r1和r2的阻值调至最大；c记下r2的最终读数；d反复调节r1和r2的阻值，使g1的示数仍为i1，使g2的指针偏转到满刻度的一半，此时r2的最终读数为r；e合上开关s1；f调节r1使g2的指针偏转到满刻度，记下此时g1的示数i1。(2)仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的g2内阻的测量值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)。(3)若要将g2的量程扩大为i，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在g2上并联的分流电阻rs的表达式，rs 。【答案】(1)befadc(2)相等(3)r【解析】(1)根据半偏法测电表内阻的步骤可得正确顺序为b、e、f、a、d、c。(2)由于g1测量干路电流，g2测量支路电流，通过r2的电流是两表示数之差，然后根据并联电路中电流与电阻成反比准确计算。答案“相等”。(3)扩大电流表的量程需要并联一个电阻，由上述实验步骤可知其满偏电流为i1，则有ri1(ii1)rs，则rsr。巩固1、【题干】某同学将一直流电源的总功率pe、输出功率pr和电源内部的发热功率pr随电流i变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知下列说法正确的是()a. 反映pr变化的图线是bb. 电源电动势约为8 vc. 当外电阻约为2 时，输出功率最大d. 当电流为0.5 a时，外电路的电阻约为6 【答案】cd【解析】电源内部的发热功率pr=i2r，pr-i图象是抛物线，而且是增函数，则反映pr变化的图线是c，故a错误；直流电源的总功率pe=ei，p-i图象的斜率等于电动势e，则有： ，故b错误；图中i=2a时，电源内部的发热功率pr与电源的总功率相等，则有pr=i2r，得到，故c正确；当电流为0.5a时，根据闭合电路欧姆定律得： ，解得： ，故d错误。所以cd正确，ab错误。2、【题干】某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻a待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5 v，内阻约几欧姆b直流电压表v1、v2，量程均为3 v，内阻约为3 kc定值电阻r0未知d滑动变阻器r，最大阻值rme导线和开关（1） 根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图 图丙图甲 图乙（2）实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻r0，方法是先把滑动变阻器r调到最大阻值rm，再闭合开关，电压表v1和v2的读数分别为u10、u20，则r0= （用u10、u20、rm表示）（3）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表v1和v2的多组数据u1、u2，描绘出u1u2图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a ，则两节干电池的总电动势e ，总内阻r （用k、a、r0表示）【答案】（1）如图；（2）（3）；【解析】（1）由实物图可知电路的连接方式，得出的实物图如图所示；（2）由图可知，v2测量r0与r两端的电压，v1测量r两端的电压，则r0两端的电压u20-u10；由欧姆定律可知，；（3）由闭合电路欧姆定律可知，变形得：则有：；，解得：；3、【题干】 为测定某旧干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：a旧干电池2节（假设两节电池完全一样）b电压表（视为理想电压表，量程0 3 v）c电阻箱r（0 999.9）d定值电阻r0=10e多用电表f开关、导线若干（1）同学甲直接使用多用电表的直流25v档测量一节电池的电动势，读数如图所示，则该同学测得的电动势e= ，此测量值比旧干电池电动势的真实值 （填偏大或者偏小）。（2）同学乙将两节干电池串联接入如图所示的电路，规范操作得到如图所示的图像。该同学所描绘的图像中，横坐标是 a1（r+r0） br c1r（3）按照（2）问中所选的横坐标，已知图像的斜率为k，纵坐标的截距为b，则一节干电池的电动势e= ，内阻r= （用k、b、r0表示）。【答案】（1）1.45v，偏小 （2）b （3），【解析】（1）电压表读数为1.45v，这个过程中由于电压表相当于一个仪器，测量为路端电压，小于电源电动势，（2、3）根据闭合回路欧姆定律可得，变形可得，横坐标为r，根据题意可得，一节干电池电动势为，内阻为，联立解得，拔高1、【题干】在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实验器材：a两节旧干电池，每节电动势约1.5vb直流电压表vl、v2，量程均为0