考点43 实验十 测定电源的电动势和内阻 -（核心考点精讲+分层精练）-备战2024年高考物理一轮复习考点帮（新高考专用）

考点43 实验十 测定电源的电动势和内阻 1. 3年真题考点分布 题型 实验题 高考考点 1. 测电源电动势和内阻的原理、器材和实验电路的考察； 2. 测电源电动势实验数据和误差分析的考察； 3. 利用安阻法、伏阻法测电源电动势和内阻； 新高考 2023 浙江卷18题、湖北卷12题 2022 天津卷10题、福建卷12题、湖北卷12题 2021 天津卷10题、全国乙卷23题、湖南卷12题、浙江卷18题、 2. 命题规律及备考策略 【命题规律】近3年新高考卷对于本实验考查共计9次，主要考查： 1.测电源电动势和内阻的原理、器材和实验电路的考察； 2. 测电源电动势实验数据和误差分析的考察； 3. 利用安阻法、伏阻法测电源电动势和内阻； 【备考策略】根据实验原理，构造线性函数，利用函数的斜率和截距求解电源电动势和内阻；掌握利用安阻法和伏阻法测电源电动势和内阻的方法；掌握测电源电动势和内阻实验原理、器材、实验电路、实验数据和误差分析的方法； 【命题预测】本实验是必考的电学实验的中的热门实验，不分省份连续两年均出现在高考题中，因此已考过的省份也不能抱有侥幸心理，近三年时间未出现在考题中的省份，需要引起足够的重视。 考法1 基本实验要求 1．实验原理 闭合电路欧姆定律． 2．实验器材 电池、电压表、电流表、 、开关、导线、坐标纸和刻度尺． 3．基本操作 (1)电流表用 A的量程，电压表用3 V的量程，按图1连接好电路． (2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最 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)．用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中． (4)断开开关，拆除电路，整理好器材． 【典例1】（2023·湖北·统考高考真题）某实验小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图（a）所示电路，所用器材如下： 电压表（量程，内阻很大）； 电流表（量程）； 电阻箱（阻值）； 干电池一节、开关一个和导线若干。    （1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线 。   （2）调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图（c）所示，则干电池的电动势为 V（保留3位有效数字）、内阻为 （保留2位有效数字）。    （3）该小组根据记录数据进一步探究，作出图像如图（d）所示。利用图（d）中图像的纵轴截距，结合（2）问得到的电动势与内阻，还可以求出电流表内阻为 （保留2位有效数字）。 （4）由于电压表内阻不是无穷大，本实验干电池内阻的测量值 （填“偏大”或“偏小”）。 1. 电表读数时，先看量程，在确定精度值，最后读数； 2. 对伏安法测电阻，外接法由于电压表分流产生系统误差，内接法由于电压表分压产生系统误差 【变式】（2024·广东东莞·校联考模拟预测）某研究性学习小组想测定一电池的电动势 E（约为 1.5V）和内阻 r（约为 0.5Ω），要求测量结果尽量准确，实验室提供的器材如下： A．电流表（量程为 0.6A，内阻为 0.2Ω）； B．电压表（量程为 1.5V，内阻约为 1.5KΩ）； C．滑动变阻器（最大阻值 500Ω，额定电流为 1A）； D．滑动变阻器（最大阻值为 20Ω，额定电流为 2A）； E．开关、导线若干。 （1）为了方便和更准确地完成实验，滑动变阻器应选择 。（填仪器前的字母序号） （2）实验中的电路图应选用下图中的 （填“甲”或“乙”）。 （3）选择合适的实验仪器和电路图进行实验，得到一条实验数据拟合线如图丙所示，则该电池的电动势为E ( )V（保留 3 位有效数字），内阻为r ( )Ω（保留 2 位有效数字）。 考法2 数据处理及规律方法 1．实验数据求E、r的处理方法 (1)列方程求解：由U＝E－Ir得，解得E、r. (2)用作图法处理数据，如图2所示． 图2 ①图线与纵轴交点为E； ②图线与横轴交点为I短＝； ③图线的斜率表示r＝||. 2．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． (5)电流表要内接(因为r很小)． 3．误差来源 (1)偶然误差：用图象法求E和r时作图不准确． (2)系统误差：电压表分流. 【典例2】