第9章 实验十三 测量电源的电动势和内阻-【衡中学案】2024年新高考物理一轮总复习(人教版)

衡中学案·2024 年度创新设计·新教材 Ｃ. 同时调节滑动变阻器和电阻箱的阻值ꎬ使电压表 指针指向满刻度的 １ ３ 处 (２)此实验电压表内阻的测量值与真实值相比 　 　 　 　 　 (选填“偏大”“偏小”或“相等”)ꎻ (３)如实验测得该电压表内阻为 ８ ５００ Ωꎬ要将其量 程扩大为原来的 ６ ５ 倍ꎬ需串联 　 　 　 　 Ω 的电阻ꎮ ３. (２０２１􀅰浙江 ６ 月高考卷)小李在实验室测量一电阻 Ｒｘ 的阻值ꎮ (１)因电表内阻未知ꎬ用如图 １ 所示的电路来判定电 流表该内接还是外接ꎮ 正确连线后ꎬ合上开关 Ｓꎬ将 滑动变阻器的滑片 Ｐ 移至合适位置ꎮ 单刀双掷开关 Ｋ 掷到 １ꎬ电压表的读数 Ｕ１ ＝ １. ６５ Ｖꎬ电流表的示数 如图 ２ 所示ꎬ其读数 Ｉ１ ＝ 　 ０. ３３ ~ ０. ３４ Ａꎻ将 Ｋ 掷到 ２ꎬ电压表和电流表的读数分别为 Ｕ２ ＝ １. ７５ ＶꎬＩ２ ＝ ０. ３３ Ａꎮ 由此可知应采用电流表　 外　 　 (填“内” 或“外”)接法ꎮ (２)完成上述实验后ꎬ小李进一步尝试用其他方法进 行实验: ①器材与连线如图 ３ 所示ꎬ请在虚线框中画出对应 的电路图ꎻ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ②先将单刀双掷开关掷到左边ꎬ记录电流表读数ꎬ 再将单刀双掷开关掷到右边ꎬ调节电阻箱的阻值ꎬ 使电流表的读数与前一次尽量相同ꎬ电阻箱的示数 如图 ３ 所示ꎬ则待测电阻 Ｒｘ ＝ 　 ５　 　 Ωꎮ 此方法ꎬ 　 有　 　 (填“有”或“无”)明显的实验误差ꎬ其理由 是电阻箱的最小分度与待测电阻比较接近(或其他 合理解释)　 　 　 　 　 　 　 　 　 ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 实验十三　 测量电源的电动势和内阻 实验知识􀅰自主回顾 ＳＨＩ ＹＡＮ ＺＨＩ ＳＨＩ ＺＩ ＺＨＵ ＨＵＩ ＧＵ 一、实验目的 　 　 １. 掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的 方法ꎮ ２. 掌握用图像处理实验数据的方法ꎮ ３. 掌握实物图连接的技巧ꎮ 二、实验原理 　 　 如图甲所示ꎬ改变 Ｒ 的阻值ꎬ从电压表和电流表中 读出几组 Ｉ、Ｕ 值ꎬ利用闭合电路的欧姆定律求出几组 Ｅ、ｒ 值ꎬ最后分别算出它们的平均值ꎮ 此外还可以用图像法来处理数据ꎬ即在坐标纸上以 Ｉ 为横坐标ꎬＵ 为纵坐标ꎬ用测出的几组 Ｉ、Ｕ 值画出 Ｕ － Ｉ 图像ꎬ图乙所得直线跟纵轴交点即为　 电动势　 　 的值ꎬ 图像的斜率的绝对值即为　 内阻 ｒ的值ꎮ 三、实验器材 　 　 电压表ꎬ电流表ꎬ滑动变阻器ꎬ干电池ꎬ开关ꎬ导线ꎮ 四、实验步骤 　 　 １. 选择好电流表、电压表量程ꎬ按图甲连接好 电路ꎮ ２. 把变阻器的滑动片移到一端ꎬ使接入电路的阻 值最大ꎮ ３. 闭合开关ꎬ调节变阻器ꎬ使电流表有明显示数ꎬ记 录一组数据(Ｉ１ꎬＵ１)ꎬ用同样的方法测量几组 Ｉ、Ｕ 值ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 HZXA　 ２０８ 高考一轮总复习·物理·人教版 ４. 断开开关时ꎬ整理器材ꎮ ５. 处理数据ꎬ用公式法或图像法求出电动势和内 阻的值ꎮ 五、注意事项 １. 为了使电池的路端电压变化明显ꎬ电池的内阻 宜大些(选用已使用过一段时间的干电池)ꎮ ２. 电池在大电流放电时极化现象较严重ꎬ电动势 Ｅ 会明显下降ꎬ内阻 ｒ 会明显增大ꎬ因此实验中不要将 Ｉ 调得过大ꎮ 读数要快ꎬ每次读完立即断电ꎮ ３. 测出不少于 ６ 组 Ｉ、Ｕ 数据ꎬ且变化范围要大些ꎬ 用方程组求解时ꎬ要将测出的 Ｉ、Ｕ 数据中ꎬ第 １ 和第 ４ 为一组ꎬ第 ２ 和第 ５ 为一组ꎬ第 ３ 和第 ６ 为一组ꎬ分别 求出 Ｅ、ｒ 值再求平均值ꎮ ４. 画 Ｕ － Ｉ 图像时ꎬ要使较多的点落在这条直线上 或使各点均匀分布在直线的两侧ꎬ个别偏离直线太远 的点可舍去不考虑ꎬ以减小偶然 误差ꎮ ５. 干电池内阻较小时ꎬＵ 的 变化较小ꎬ此时坐标图中数据点 将集中在上部ꎬ造成下部分大面积空间得不到利用ꎬ为 此ꎬ可使纵坐标不从零开始ꎬ如图所示ꎬ把坐标的比例 放大ꎬ可使结果的误差减小ꎬ此时图像与横轴交点不表 示短路电流