第8章 第3讲 第4课时 逐解考纲实验——测定电源的电动势和内阻（课件PPT）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（老教材 新高考）

第4课时　逐解考纲实验—测定电源的电动势和内阻 [把握经典实验方案] 一、基本原理与操作 原理装置图 操作要领 (1)安装：按照原理装置图安装实验仪器。 (2)操作：闭合开关，改变滑动变阻器连入电路部分的阻值，测量多组(U、I)值。 (3)作图：坐标轴标度要适当，单位要标注，连线时要使各数据点均匀分布在图线的两侧，明显偏离图线的点要舍去。 二、核心关键——数据处理 [融通多彩实验方案] 1．鲁科版新教材——科学测量：电源的电动势和内阻 [要点解读] (1)教材只介绍了伏安法测量电源的电动势和内阻。 (2)教材介绍了数据处理的两种方法：公式法和图像法。 (3)教材在课后练习中涉及了伏阻法、安阻法测量电动势和内阻。 实验原理图 2．粤教版新教材——测量电源的电动势和内阻 [要点解读] (1)教材介绍了伏安法、安阻法测量电源的电动势和内阻。 (2)教材介绍了数据处理的两种方法：公式法和图像法。 (3)教材在“实践与拓展”栏目中引导学生自主设计用伏阻法测量电源的电动势和内阻的实验方案。 实验原理图 [归纳共性实验关键] 1．不变的实验原理 测量电动势和内阻的三种法： 2．必备的实验器材 电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸。 3．通用的数据处理方法 公式法和图像法。 伏安法 电压表、电流表、滑动变阻器组合使用。 安阻法 电流表、电阻箱组合使用。 伏阻法 电压表、电阻箱组合使用。 考法一　实验原理与操作 1．(2023·绵阳模拟)为了测量一节新干电池的电动势和内阻。 (1)某同学使用多用电表粗测电池的电动势，以下操作不必要的是________。 A．使用前进行欧姆调零 B．选择直流2.5 V挡进行测量 C．实验结束后将挡位旋至交流电压最高挡 D．红表笔接电源的正极，黑表笔接电源的负极 (2) 如图甲所示，A、B、C、D是滑动变阻器的四个接线柱，在使用 时要求滑片P向右滑动接入电路的电阻变大，则接入电路的接 线柱可以是________。 A．A和B　　　　　　 B．B和C C．A和D D．C和D (3)某同学准备用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材如下。 A．量程3 V的电压表V B．量程0.6 A的电流表A C．定值电阻R0(R0 ＝1.5 Ω) D．滑动变阻器R1(0～10 Ω) E．开关S ①请用笔画线代替导线在图乙中完成实物图连接。 ②实验中，改变滑动变阻器的阻值，得到了六组实验数据，已在图丙所示U-I坐标系中描点，请作出U-I图像，根据图像得出该干电池的内阻r＝________ Ω(保留两位有效数字)。 解析： (1)使用多用电表粗测干电池的电动势，由于测量的 是电压，不用进行欧姆调零，A为非必要操作；实验测量对象 是电压为1.5 V左右的干电池，应选用2.5 V的直流挡，B操作 必要；实验结束后，多用电表旋钮要旋转到OFF挡或交流电压最高挡，C操作必要；测量时，红表笔接电源的正极，黑表笔接电源的负极，D操作必要。 (2)将A和B接入电路时，滑动变阻器相当于定值电阻，滑片P向右滑动，接入电路的电阻不变，A错误；将B和C接入电路时，滑片P向右滑动，接入电路的电阻减小，B错误；将A和D接入电路时，滑片P向右滑动，接入电路的电阻变大，C正确；将C和D接入电路时，滑动变阻器相当于导线，滑片P向右滑动，接入电路的电阻始终不变，D错误。 答案：(1)A　(2)C　(3)见解析图1　②见解析图2　0.42(0.40～0.44均可) 2．(2021年8省联考·河北卷)在测量电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了如下器材和参考电路： 电压表V1(量程3 V，内阻约6 kΩ) 电压表V2(量程1 V，内阻约6 kΩ) 电流表A1(量程0.6 A，内阻约0.1 Ω) 电流表A2(量程2 mA，内阻约1 Ω) 滑动变阻器R1(最大阻值3 kΩ) 滑动变阻器R2(最大阻值10 Ω) 定值电阻R3(阻值1 Ω) 开关，导线若干 (1)甲同学想要测量马铃薯电池的电动势(约1.0 V)和内阻(约500 Ω)。选用合适器材后，应选择最优电路________(填写参考电路对应的字母)进行测量。 (2)乙同学想要测量一节新干电池的电动势和内阻。选用合适器材后，应选择最优电路________(填写参考电路对应的字母)进行测量。 (3)乙同学将测得的数据在坐标纸上描点如图。请画出U-I图像，并求出电动势E为________V，内阻r为________Ω(小数点后保留两位)。 解析：(1)马铃薯电池的电动势较小，B图中电压表分流，所以电流表测量的干路电流偏小，则电动势测量值偏小，所以不宜选用；选择A图测量的干路电流I准确，根据闭合电路的欧姆定律E＝U＋Ir可知，当I＝0时，断路电压即为电动势，所以A图能准确测量马铃薯电