2024届高考物理一轮复习导学案：电学实验2

快马加鞭君为先，自古英雄出少年 别 让 行 动 配 不 上 梦 想 电学实验2 一、以测电源的电动势和内阻为核心的实验 考向1.伏安法测电动势和内阻 （一）实验原理： （二）方法 1. 把测量的几组数据分别代入 中，求出几组E、r的值，对E、r分别求 作为测量结果。 2．图像法 (1)以I为横坐标，U为纵坐标建立直角坐标系，根据几组I、U的测量数据在坐标系中描点。 (2)用直尺画一条直线，使 的点落在这条直线上，不在直线上的点，能大致均衡地分布在直线 。 ①图线与纵轴交点为E ②图线与横轴交点为I短＝ ③图线的斜率大小表示 3、误差分析 1．偶然误差：读数及作U­I图像时描点不准确。 2．系统误差： 甲图 乙图 甲图误差来源： ；乙图误差来源： 图像分析：甲图E测<E真，r测<r真 乙图E 测=E真，r测>r真。 ( 测量情况 真实情况 U I ) 考向2.安阻法测电动势和内阻 （1）电路图 （2）根据 作-R图像,利用线性图线的截距和斜率求E和r。 考向3.伏阻法测电动势和内阻 （1）电路图 （2）根据 作图像,利用线性图线的截距和斜率求E和r。 例1．某实同学欲测量一组废旧电池组的电动势和内阻，实验室提供的器材如下： A．废旧电池组：电动势约为，内阻约为 B．电压表：量程为，内阻为 C．电流表：量程为，内阻约为 D．滑动变阻器：最大阻值 E．电阻箱：阻值 F．开关S，导线若干 （1）由于电压表量程太小，该同学利用电压表和电阻箱改装了一个的电压表（表盘刻度未改），则电阻箱接入电路的阻值应为______； （2）为了比较精确地测量电池组的电动势与内阻，画出实验电路图，并标明所用器材的代号；（_____） （3）该同学利用设计的合理电路测出的数据绘出的图线（为电压表的示数，为电流表的示数），则电源的电动势______，内阻_____ 例2. 某小组想测两节干电池组成的电源的电动势和内阻,同学们用电压表、电阻箱、开关、若干导线和待测电池组连成电路,电路中用到的器材均完好无损。 （1）如图所示为该小组同学正准备接入最后一根导线(图中虚线)时的实验电路,下列关于实验操作的论述正确的是_____;  A.将电压表直接接在电源两端,实验时读数正常,所以实验中这样接是可以的 B.开关处于闭合状态时,接入虚线导线,此操作违反实验操作规则 C.电阻箱接入电路中时不允许阻值为零,所以应该调到任意一个不为零的阻值 D.只要小心操作,接入虚线导线后,电路是安全的 （2）改正错误后,按照标准实验操作流程操作,该小组同学顺利完成实验,并根据测得的数据画出如图乙所示的 图线,其中U为电压表示数,R为电阻箱连入电路的阻值。由图可知,电池组的电动E=____,内阻r=_____。(用a1、a2、b1表示)  方法点拨 1.任何方法都要紧扣E=U+Ir,最关键的是如何测量出路端电压U和电路中的总电流I,这是命题时的入手点。 2.利用图像得出电动势和内阻是常见的方法——“化曲为直”。 变式训练1．某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻，他根据下面的器材，设计了如图所示的原理图。 ①电压表V（量程3V，内阻Rv约为10k） ②电流表G（量程3mA，内阻Rg=100） ③电流表A（量程3A，内阻约为0.5） ④滑动变阻器R1（0~20，额定电流2A） ⑤滑动变阻器R2（0~500，额定电流1A） ⑥定值电阻R3=0.4 ⑦开关S和导线若干 （1）该同学发现电流表A的量程太大，于是他将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是_______A。 （2）为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是______。（填“R1”或“R2”） （3）该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_____V，电源的内阻r=_____Ω。 （4）若实验中电压表内阻