2024届高考物理三轮复习微专题－第05讲 以闭合电路欧姆定律为核心的实验

HKA　　　 　　 　　　 高三物理二轮复习导学案 编号 ER－051 微专题16 实验 第5讲 以闭合电路欧姆定律为核心的实验 2024 .05. 04 1．掌握以测电动势和内电阻为核心的实验； 2．掌握欧姆表的结构与原理。 考向1 以测电动势和内电阻为核心的实验 对实验的两点说明： 1．任何一种实验方法，一定要紧扣闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，其中最关键的是看电路中如何测量出路端电压U和电路中的总电流I. 2．利用图象得出电动势和内阻是常见的方法，对于不同的电路设计，一般采用化曲为直的方法，即得到有关电动势和内阻的一次函数关系，再利用图象中的斜率与截距求解． [例1] 某同学用如图甲所示的电路来测量电源的电动势和内阻，已知图中电流表的内阻为，定值电阻的阻值为，实验开始前三个开关均断开。实验的主要步骤如下： A．闭合和，调节滑动变阻器的滑片在某个位置，读出电流表的示数为，保持滑片的位置不变，再断开，读出电流表的示数为； B．移动滑片的位置，重复A步骤的实验操作，多测几组相对应的数值，作出的函数关系图像如图乙所示； C．断开，闭合和，读出电流表的示数为。 （1）写出乙图的函数表达式 （用来表示），图像的纵轴截距为 ； （2）若乙图斜率的绝对值为，则电源的电动势 ，内阻 （用题中的已知量来表示）； （3）根据上述的测量原理，电源电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真实值（均选填“等于”、“大于”或“小于”）。 考向2 “补偿法”测量电源E、r 补偿“电压表的分流” 补偿“电流表的分压” [例2] （2023·江苏苏州·高三常熟中学校考期末）小明同学利用如图甲所示电路测量一节干电池内阻。 （1）请用笔画线代替导线，在图乙中完成实验电路连接______。 （2）调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数并在图丙中描点，请作出U-I图线______，由图线求得电源的内阻r=______Ω。（结果保留两位有效数字） （3）小明查阅资料得到第二种测量方案，如图丁所示。E＇是辅助电源，G是灵敏电流计。连接好电路之后，正确的操作顺序是______。 ①调节R和R＇使得灵敏电流计G的示数为零 ②读出电压表和电流表的示数U1和I1 ③再次调节R和R＇使得灵敏电流计G的示数为零 ④将R和R＇阻值调到最大 ⑤闭合开关S1、S2 ⑥再次读出电压表和电流表的示数U2和I2 （4）正确操作的情况下，记录的数据是U1=1.23V，I1=0.30A，U2=1.05V，I2=0.50A，求得电源内阻r=______Ω。（结果保留两位有效数字） （5）小明认为第二种方案测量更准确，你同意他的观点吗？请说明理由。_______________ 考向3 欧姆表的结构与原理 （1）欧姆表内部电路简化如图. （2）多用电表测电阻阻值原理：闭合电路欧姆定律． ①红、黑表笔短接，进行欧姆调零时，指针满偏，有Ig＝； ②当红、黑表笔之间接有未知电阻Rx时，有I＝，故每一个未知电阻都对应一个电流值I.我们在刻度盘上直接标出与I对应的Rx的值，所测电阻Rx即可从表盘上直接读出． ③由于I与R是非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处．当Rx＝Rg＋R＋r时，I＝，指针半偏，所以欧姆表的内阻等于中值电阻． [例3] 如图甲为某同学设计的多档位欧姆表的原理图，其中所用电源电动势，内阻，表头满偏电流，内阻。3个档位分别为档位、档位、档位，且定值电阻。 （1）红表笔为 （填A或B），求的阻值为 Ω；（保留两位有效数字） （2）如右上图所示为该多用表表盘，某同学要测量一个阻值约为的电阻，为保证测量误差尽量的小，应该将开关置于 （填“1”或“2”或“3”），欧姆调零后，测得电阻的阻值如图乙所示，则该读数为 Ω； （3）该同学实验时，由于电池老化，导致测量结果出现偏差。经测量该电动势小于3V，内阻大于1Ω，但仍可调零，则被测电阻测量值 真实值（填“大于”或者“小于”）。 电源电动势和内阻常用的测量方法 方法 伏安法 伏阻法 安阻法 原理 E＝U＋Ir E＝U＋r E＝IR＋Ir 电路图　 关系式 U＝E－Ir ＝＋ ＝＋ 图象 纵轴截距：E 斜率大小：r 纵轴截距： 斜率： 纵轴截距： 斜率： 误差 分析 E测＜E真 r测＜r真 E测＝E真 r测＞r真 E测＜E真 r测＜r真 E测＝E真