2024届高考物理一轮复习课件：电能 能量守恒定律-测电源电动势及内阻

高中物理解题模型高中物理

一轮复习电能（4/4）高中物理

一轮复习电能（4/4）1电路中能量转化2闭合电路欧姆定律3电路动态分析4测电动势及内阻电能—测电动势及内阻相关知识：1.伏安法：KεrPAV外接法KεrPAV内接法原理：数据处理：②图像法：①公式法：UIoεI短误差分析：UIoε测I短ε真I真I测外接法IVUIoεI真短I测短内接法U测U真UA电能—测电动势及内阻相关知识：2.安阻法：原理：R1/Io3.伏阻法：原理：1/U1/RoKεrRV4.误差分析（等效电源）：KεrRAKεrPAV内接法KεrRAKεrPAV外接法KεrRV总结：1.选电流表及滑动变阻器参考图像；2.闭合电路欧姆定律：ε=U+Ir；3.Rx内接，ε=U+I(Rx+r)，图像斜率为Rx+r。【例题1】（2015•四川）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：电流表A1（量程0~30mA）；电流表A2（量程0~100mA）；电压表V（量程0~6V）；滑动变阻器R1（阻值0~5Ω）；滑动变阻器R2（阻值0~300Ω）；开关S一个，导线若干条。某同学的实验过程如下：Ⅰ.设计如图所示的电路图；

Ⅱ.正确连接电路，将R阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R阻值，测出多组U和I值。以U为纵轴，I为横轴，得到如图所示图线；

Ⅲ.断开开关，将Rx改接在B、C间，A与B直接相连，其他保持不变。重复Ⅱ步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I交点坐标（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）。回答下列问题：①电流表应选用___，滑动变阻器应选用___；②由图线，得电源内阻r=___Ω；③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx=__________，代入数值得Rx；④电表为理想电表，Rx接在B、C间与接在A、B间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围

，电压表示数变化范围

。（填“相同”或“不同”）电能—测电动势及内阻A2R225相同不同总结：1.利用比较法测电阻得到电流表内阻；2.闭合电路欧姆定律：ε=I(r+R1+RA)，按照图像整理函数关系；【例题2】（2018海南高考物理）某同学利用图（a）中的电路测量电流表的内阻RA（约为5Ω）和直流电源的电动势E（约为10V）。图中R1和R2为电阻箱，S1和S2为开关。已知电流表的量程为100mA，直流电源的内阻为r。①断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使电流表满偏；保持R1阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2阻值为4.8Ω时的示数为48.0mA。忽略S2闭合后电路中总电阻变化，经计算得RA=

Ω；（保留2位有效数字）②保持S1闭合，断开S2，多次改变R1的阻值，并记录电流表的相应示数。若某次R1的示数如图（b）所示，则此次R1的阻值为_______Ω；③利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I，作出I-1-R1图线，如图（c）所示。用电池电动势E、内阻r和电流表内阻RA表示I-1随R1变化的电能—测电动势及内阻5.2148.29.3关系式为I-1=___________。利用图(c)得E=____V。(保留2位有效数字)【例题3】（2021•全国）一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（小于2Ω）。图中电压表量程为1V，内阻RV=380.0Ω：定值电阻R0=20.0Ω；电阻箱R，最大阻值为999.9Ω；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：①为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选

Ω（填“5.0”或“15.0”）；②闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；③根据图（a）所示电路，用R、R0、RV、E和r表示1/U，得1/U=

；④利用测量数据，做1/U-R图线，如图（b）所示：⑤通过图（b）可得E=______V（保留2位小数），r=

____Ω（保留1位小数）；⑥若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E´，由此产生的误差为∣(E´-E)/E∣×100%

=___%。15.01.551.05总结：1.闭合电路欧姆定律：ε=U+(U/R并)(R+r)，按照图像整理函数关系；2.通过误差计算公式说明伏特表内阻不能忽略。电能—测电动势及内阻【例题4】（2020•北京）用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。①利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r，所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势E´和内电阻r´。若电流表内电阻用RA表示，请你用E、r和RA表示出E´、r´，并简要说明理由

。②某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据（图甲：U=IR，图乙：I=U/R）描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。在图3中，对应图甲电路分析的U-I图像是：

；对应图乙电路分析的U-I图像是：

。③综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图1中的

（填“甲”或“乙”）。电能—测电动势及内阻E´=Er´=r+RA乙CA总结：1.能够熟练使用等效电源分析电源电动势及内阻的误差；2.电流表内阻未知选择乙图，电流表内阻已知选择甲图；例题1例题2例题3例题4电能—测电动势及内阻【例题1】（2015•四川）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：电流表A1（量程0~30mA）；电流表A2（量程0~100mA）；电压表V（量程0~6V）；滑动变阻器R1（阻值0~5Ω）；滑动变阻器R2（阻值0~300Ω）；开关S一个，导线若干条。某同学的实验过程如下：Ⅰ.设计如图所示的电路图；

Ⅱ.正确连接电路，将R阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R阻值，测出多组U和I值。以U为纵轴，I为横轴，得到如图所示图线；

Ⅲ.断开开关，将Rx改接在B、C间，A与B直接相连，其他保持不变。重复Ⅱ步骤，得到另一条U-I图线，图线与横轴I交点坐标（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）。回答下列问题：①电流表应选用___，滑动变阻器应选用___；②由图线，得电源内阻r=___Ω；③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx=__________，代入数值得Rx；④电表为理想电表，Rx接在B、C间与接在A、B间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围______，电压表示数变化范围

_____。（填“相同”或“不同”）A2R225相同不同例题1例题2例题3例题4电能—测电动势及内阻【例题2】（2018海南高考物理）某同学利用图（a）中的电路测量电流表的内阻RA（约为5Ω）和直流电源的电动势E（约为10V）。图中R1和R2为电阻箱，S1和S2为开关。已知电流表的量程为100mA，直流电源的内阻为r。①断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使电流表满偏；保持R1阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2阻值为4.8Ω时的示数为48.0mA。忽略S2闭合后电路中总电阻变化，经计算得RA=____Ω；（保留2位有效数字）②保持S1闭合，断开S2，多次改变R1的阻值，并记录电流表的相应示数。若某次R1的示数如图（b）所示，则此次R1的阻值为_______Ω；③利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数I，作出I-1-R1图线，如图（c）所示。用电池电动势E、内阻r和电流表内阻RA表示I-1随R1变化的5.2148.29.3关系式为I-1=___________。利用图(c)得E=____V。(保留2位有效数字)例题1例题2例题3例题4电能—测电动势及内阻【例题3】（2021•全国）一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（小于2Ω）。图中电压表量程为1V，内阻RV=380.0Ω：定值电阻R0=20.0Ω；电阻箱R，最大阻值为999.9Ω；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：①为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选

Ω（填“5.0”或“15.0”）；②闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；③根据图（a）所示电路，用R、R0、RV、E和r表示1/U，得1/U=

；④利用测量数据，做1/U-R图线，如图（b）所示：⑤通过图（b）可得E=______V（保留2位小数），r=

____Ω（保留1位小数）；⑥若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E´，由此产生的误差为∣(E´-E)/E∣×100%

=___%。15.01.551.05例题1例题2例题3例题4电能—测电动势及内阻【例题4】（2020•北京）用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。①利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r，所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势E´和内电阻r´。若电流表内电阻用RA表示，请你用E、r和RA表示出E´、r´，并简要说明理由

。②某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据（图甲：U=IR，图乙：I=U/R）描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。在图3中，对应图甲电路分析的U-I图像是：

；对应图乙电路分析的U-I图像是：

。③综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图1中的

（填“甲”或“乙”）。E´=Er´=r+RA乙CA本节重点：电能—测电动势及内阻1.伏安法：KεrPAV外接法原理：UIoεI短2.安阻法：原理：R1/IoKεrRA3.伏阻法：原理：1/U1/RoKεrRV4.误差分析（等效电源）：KεrRAKεrRV谢谢观看讲解人：王老师电能（4/4）电能—测电动势及内阻【例