重难点18 实验：电池电动势和内阻的测量-2022-2023学年高一物理下学期题组法突破重难点（人教版2019必修第三册）

人教版新教材高中物理必修第三册 第十二章：电能 能量守恒定律 专题 实验：电池电动势和内阻的测量 （题组分类训练） 题组特训 特训内容 题组一 伏安法测电池电动势和内阻 题组二 伏阻法测电池电动势和内阻 题组三 安阻法测电池电动势和内阻 题组四 其他测量电池电动势和内阻 基础知识的回顾： 伏安法测电池电动势和内阻 1.误差分析： (1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作U－I图像时描点不准确． (2)系统误差：电源外接法： 处理方法1 -- 图像法：　若采用甲图电路，电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表的分流越多，对应的I真与I测的差越大，IV＝.其中U－I图像如图乙所示． 结论：E测<E真，r测<r真． 　处理方法2 -- 等效电源法：如图甲所示，E测＝E真<E真，r测＝<r真． 电源内接法：　 处理方法1 -- 图像法：若采用丙图电路，电流表的分压作用造成误差，电流越大，电流表分压越多，对应U真与U测的差越大，UA＝I·RA.其中U－I图像如图丁所示． 结论：E测＝E真，r测>r真． 处理方法2--等效电源法：如图丙所示，E测＝E真，r测＝r＋RA>r真． 2.电路选择：①电源内阻一般较小，选图甲电路误差较小．②当电流表内阻已知时选图丙电路，此时r＝k－RA，没有系统误差． 3．注意事项 (1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池． (2)电流不要过大，应小于0.5 A，读数要快． (3)要测出不少于6组的(I，U)数据，变化范围要大些． (4)若U－I图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r＝||确定． 题组特训一：伏安法测电池电动势和内阻 1．（1）如图所示是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和内电阻的实验器材，请用笔画线代替导线将它们连接成实验电路______。 （2）根据实验测得的数据，在坐标系中描点，得到如图所示的图线，则每节干电池的电动势E为______内电阻r为______。实验的测量值与真实值相比偏大还是偏小______，为什么______。 2．在实验室测定电源的电动势和内阻的实验电路如图所示，回答下列问题： （1）在闭合开关之前，为防止电表过载，那么滑动变阻器的滑动头应放在___________处。（填“”或“”） （2）现备有以下器材： A．干电池个； B．滑动变阻器（）； C．滑动变阻器（） D．电压表（） E.电压表（） F.电流表（） G.电流表（） 其中滑动变阻器应选_________，电流表应选_______，电压表应选___________。（填器材前的字母代号） （3）如图是由实验数据画出的图像。由此可知这个干电池的电动势 ____ ，内电阻________。（均保留两位有效数字） （4）关于该实验，下列分析正确的有___________。 A．内阻的测量值大于真实值 B．内阻的测量值小于真实值 C．该实验的误差来源于电压表的分流 3.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其他器材有： A．电压表V：0～3 V～15 V B．电流表A：0～0.6 A～3 A C．滑动变阻器R1：(20 Ω，1 A) D．滑动变阻器R2：(1 000 Ω，0.1 A) E．电阻箱R(0～999.9 Ω) F．开关和导线若干 (1)实验中电压表应选用的量程为________(选填“0～3 V”或“0～15 V”)，电流表应选用的量程为________(选填“0～0.6 A”或“0～3 A”)，滑动变阻器应选用________(选填字母代号“R1”或“R2”)； (2)根据实验要求在图5甲虚线框中画出电路图，并将图乙所示的实物连接成实验电路； (3)测出几组电流、电压的数值，并画出图像如图丙所示，由图像知该电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω. 4.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 Ω的保护电阻R0，实验电路如图甲所示． (1)请按图甲电路原理图把图乙实物电路利用笔画线代替导线连接起来． (2)该同学顺利完成实验，测得如表所示的数据，请根据数据在图丙坐标系中画出U－I图像，由图知：电池的电动势为________，内阻为________．(结果均保留2位有效数字) I/A 0.10 0.17 0.23 0.30 U/V 1.20 1.00 0.80 0.60 (3)考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验系统误差的原因是__________ ________________________________________________________________________. (4)实验所得