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

第4课时　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 1．原理装置图 2．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 公式法 图像法 画出电源的U-I图像，如图所示， 由U＝－rI＋E可知： (1)图线与纵轴交点为E； (2)图线与横轴交点为I短＝； (3)图线的斜率的绝对值表示内阻r＝。 融通多彩实验方案　 [要点解读] 1．鲁科版新教材——科学测量：电源的电动势和内阻 (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。 2．教科版新教材——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。 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： (1)伏安法：电压表、电流表、滑动变阻器组合使用。 (2)安阻法：电流表、电阻箱组合使用。 (3)伏阻法：电压表、电阻箱组合使用。 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 (1)公式法；　(2)图像法。 4．共同的注意事项 (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．共同的误差分析 (1)偶然误差：用图像法求E和r时作图不准确。 (2)系统误差：电压表分流。 (3)本实验中测量结果：E测<E真，r测<r真。 一、基础考法保住分 考查点(一)　实验原理与操作 1．某物理兴趣小组准备测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供了如下器材： A．电流表A1(量程3 mA，内阻为199 Ω) B．电流表A2(量程1 500 mA，内阻为1 Ω) C．电压表V(量程3 V，内阻很大) D．滑动变阻器R1(阻值范围0～5 Ω，额定电流2 A) E．滑动变阻器R2(阻值范围0～500 Ω，额定电流1 A) F．定值电阻R3＝1 Ω G．定值电阻R4＝1 kΩ 以及待测干电池，开关、导线若干。 同学们根据提供的器材，设计了如图甲所示的实验电路图。 (1)请根据电路图，将实物图中连线补充完整。 (2)该小组查阅资料知干电池的内阻约为3 Ω，为了尽量减小误差且方便操作，图中电流表应选择______(填“A1”或“A2”)，滑动变阻器应选择________(填“R1”或“R2”)，定值电阻应选择________(填“R3”或“R4”)。 (3)同学们利用上述实验装置测得了多组实验数据，并将电流表的读数作为横坐标，电压表的读数作为纵坐标，选取合适的标度，绘制了如图丙所示的图线。则该小组同学测定的干电池电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(填含有a、b、c的表达式) 解析：(1)实物连线图如图所示。 (2)因测量一节干电池的电动势，干电池的内阻约为3 Ω，因此电路的最大电流约为500 mA，因此选A2量程过大，因此要选择A1并联电阻改装电流表即可，则电流表选择A1；滑动变阻器R2阻值过大，不方便操作，则滑动变阻器选择R1；定值电阻选择R3以后可将电流表A1改为600 mA量程，满足实验要求。 (3)若设电流表的读数为I，电压表读数为U，则电路中的总电流为200I，由闭合电路的欧姆定律：U＝E－200rI，由图像可知E＝a；|k|＝200r＝，解得r＝。 答案：(1)见解析图　(2)A1　R1　R3　(3)a 2．某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和的内阻，要求测量结果尽量准确。 电压表(量程0～3 V，内阻约为3 kΩ) 电流表(量程0～0.6 A，内阻约为1 Ω) 滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A) 待测电池组(电动势约为3 V，内阻约为1 Ω) 开关、导线若干 (1)该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是________。 (2)改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的____端(填“a”或者“b”)。 (3)实验中发现调节滑