内容正文:
第十章
电路及其应用
实验11:测量电源的电动势和内阻
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
5A导学案 高考一轮复习 物理
1
体系建构
体系建构
体系建构
素养发展
5
1
实验原理与操作
在“电池电动势和内阻的测量”的实验中,已连接好部分实验电路.
1
甲
乙
素养发展
(1) 按图甲所示的实验电路,把图乙中剩余的电路连接起来.
【解析】根据电路图连成实物图如下.
素养发展
(2) 在图乙的电路中,为避免烧坏电表,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于_________(填“A”或“B”)端.
【解析】为避免烧坏电表,闭合开关前,应使得滑动变阻器阻值最大,故滑动变阻器的滑片应置于B端.
B
素养发展
(3) 图丙是根据实验数据作出的U-I图像,由图可知,电源的电动势E=___________V,内阻r=__________Ω.
1.5
1.0
素养发展
(4) 利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比,理论上E测_______E真,r测_________r真.(均填“>”“<”或“=”)
【解析】由于电压表的分流作用,电压表的测量值偏小,当外电路短路时,电流的测量值等于真实值,电源的U-I图像如图所示,由图像可知,电动势测量值小于真实值,电源内阻的测量值也小于真实值.
<
<
素养发展
2
数据处理与误差分析
(2023·苏州八校联盟联考)某科学兴趣小组进行了系列电学实验.
(1) 该小组用螺旋测微器测量新材料的直径D,示数如图甲所示,读数为____________________cm.
2
甲 乙
0.0867~0.0869
素养发展
丙
【解析】读数为0.5 mm+36.8×0.01 mm=0.868 mm=0.0868 cm.考虑估读所以在0.0867~0.0869 cm范围内都对.
素养发展
(2) 为了测量某电池的电动势E(约1.5 V)和内阻r(小于2 Ω),该小组采用图乙所示的电路图.其中电压表量程为1 V;定值电阻R0=20.0 Ω;电阻箱R的最大阻值为999.9 Ω;S为开关.连接电路后,根据下列操作完成填空.
a. 闭合开关前,为保护电压表,电阻箱接入电路的电阻值应选____________(填“6.0”或“16.0”)Ω.
b. 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.
16.0
素养发展
e. 利用图丙可得E=__________V.(结果保留两位小数)
f. 若考虑电压表的内阻,则测得的电动势与真实值相比____________(填“偏大”“偏小”或“不变”).
1.43
偏小
素养发展
素养发展
3
实验拓展与创新
(2022·海安监测)某实验小组设计了如图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内阻.
(1) 请用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路连接.
3
甲
乙
素养发展
【解析】S2接1位置时,电流表外接;S2接2位置时,电流表内接,实物图如图所示.
素养发展
(2) 合上开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数.
(3) 某次测量时电流表和电压表的示数如图丙所示,则电流I=__________A,电压U=___________V.
丙
0.40
1.30
素养发展
丁
【解析】测量一节干电池的电动势和内阻,电流表量程为0~0.6 A,最小分度是0.02 A,故示数为0.40 A;电压表量程为0~3 V,最小分度是0.01 V,故示数为1.30 V.
素养发展
(4) 在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图像,如图丁所示,两直线与纵轴的截距分别为UA、UB,与横轴的截距分别为IA、IB.
①S2接2位置时,作出的U-I图像是图丁中的_________(填“A”或“B”)线.
②使用S2接2位置时的数据,测出的电池电动势E和内阻r,存在系统误差的原因是____________(填“电压”或“电流”)表的示数偏_________(填“大”或“小”).
③根据U-I图像中给出信息,能否求出电源内阻的真实值,若能请写出结果,
若不能说明理由:__________.
B
电流
小
素养发展
【解析】S2接2位置时,引起误差的原因是电压表的分流,使得电流的测量值偏小,故电动势和内阻的测量值都偏小,所以作出的U-I图线应是B.
素养发展
迁移内化
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1. (2022·南京六校期初调研)在“用DIS测电源的电动势和内阻”实验中.
(1