第10章　第56讲　实验十二　测定电源的电动势和内阻 课件---2027高考一轮总复习物理

这是一份第10章　第56讲　实验十二　测定电源的电动势和内阻 课件---2027高考一轮总复习物理，共82页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，电动势E，滑动变阻器，0～06A，～3V，考点二创新实验提升，图像法处理数据等内容，欢迎下载使用。
第56讲　实验十二　测定电源的电动势和内阻
提能训练　练案[56]
考点一　教材原型实验(伏安法)
一、实验原理1．原理图如图所示
2．由实验数据求E、r的方法(2)用作图法处理数据，如图所示。①图线与纵轴交点为____________；②图线的斜率的绝对值表示r＝___________。
二、实验器材电池、电压表、电流表、______________、开关、导线、坐标纸和刻度尺。三、实验步骤1．电流表用______________量程，电压表用___________量程，按实验原理图甲或丙连接好电路。2．把滑动变阻器的滑片移动到接入电路阻值最______的一端。
3．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)，用同样方法测量出6组I、U的值，填入表格中。4．断开开关，拆除电路，整理好器材。
四、误差分析1．如图甲所示
结论：E测r真。
3．电路选择(1)电源内阻一般较小，选图甲电路误差较小；当电源内阻较大时(比如水果电池)，选图丙电路误差较小。(2)当 内阻已知时选图丙电路，此时r＝|k|－RA，没有系统误差。
五、注意事项1．测一节干电池的电动势和内阻时，电压表选0～3 V量程，电流表选0～0.6 A量程，滑动变阻器选0～10 Ω。2．应使用内阻大些(用过一段时间)的干电池；在实验中不要将I调得过大；每次读完I和U的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时E和r明显变化。3．在作U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上，不在直线上的点应均匀分布在直线的两侧，忽略个别偏离直线较远的点，以减小偶然误差。
(2025·海南卷·16题)图是“测量电源的电动势和内阻”的实验电路。
有如下器材电源E1(约为3 V，内阻未知)电压表V(0～3 V，RV约为3 kΩ)电流表A(0～0.6 A，RA约为1 Ω)定值电阻R0＝3 Ω滑动变阻器R1(0～50 Ω)滑动变阻器R2(0～500 Ω)开关S导线若干(1)为了提高测量精度，电路图中滑动变阻器应选________。
(2)闭合开关S，多次调节滑动变阻器，记录U、I，如下表根据表中数据作出U－I图像。
(3)由U－I图像可求出电动势E1＝________V，内阻r＝________ Ω(均保留三位有效数字)。(4)考虑电压表分流引起的误差，则E测________E真；(填“大于”“等于”或“小于”)；r测与真实值r真之间的关系式为________(用RV，R0，r测，r真表示)。
[解析]　(1)为了提高测量精度，方便调节电路，滑动变阻器选择最大阻值较小的R1。(2)图像如下。
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实验电路进行测量。已知R0＝2 Ω。(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。
(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－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接通，闭合开关S0，调节滑动变阻器R，记录下若干组数据U2－I2的值，断开开关S0；⑤分别作出两种情况所对应的U1－I1和U2－I2图像。
(3)单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时U1＝________V。
(4)根据测得数据，作出U1－I1和U2－I2图像如图丁所示，根据图线求得电源电动势E＝_______，内阻r＝________。(结果均保留两位小数)
(5)由图丁可知________(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________(填“接法Ⅰ”或“接法Ⅱ”)测量更合适。[答案]　(1)见解析图　(3)1．30　(4)1．80 V　2．50 Ω　(5)接法Ⅱ　(6)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0～3 V的电压表分度值为0.1 V，需要估读到分度值的下一位，由图丙可知电压表读数为U1＝1.30 V。
(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＝1.80 V
(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更合适。
1．实验原理电路如图所示，测量原理为：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，或用图像法处理数据。
3．误差分析(1)误差来源：电流表有电阻，导致内阻测量不准确；(2)结论：E测＝E真，r测>r真(r测＝r真＋rA)。若已知电流表 的阻值可消除测内阻的系统误差。
(2026·湖南长沙市联考)一同学测量某干电池的电动势和内阻。(1)图甲所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处。①____________________________________________________；②_____________________________________________________。
由图像可计算出该干电池的电动势为______V；内阻为_______Ω。
(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图丙所示，则该干电池的电动势应为________V；内阻应为________Ω。
[答案]　(1)①开关未断开　②电阻箱阻值为零　(2)见解析图　1.38　1.2　(3)1.38[结果与(2)问第一个空格一致]　1.0[结果比(2)问第二个空格少0.2][解析]　(1)在电学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为最大，以确保实验仪器、仪表的安全。
(2025·湖北卷·11题)某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r，设计了如图(a)所示电路，所用器材如下：干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关S，逐次改变电阻箱的阻值R，用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题：
(1)R0在电路中起________(填“保护”或“分流”)作用。
(4)当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻r测＝r真＋r传导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。
3．误差分析(1)误差来源：电压表有内阻，干路电流表达式不准确，导致电动势测量不准确；(2)结论：E测