第4章 第2节 科学测量:电源的电动势和内阻-2026-2027学年高中物理必修第三册课堂重点&课时训练合集(鲁科版)
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内容正文:
鲁科版·必修第三册·第4章闭合电路欧姆定律与科学用电
科学测量:电源的电动势和内阻
课时重点&课堂同步
模块1
本课时重点梳理
序号
核心要点
关键内容
实验目的
①测量电源的电动势E;②测量电源的内阻。
实验原理
闭合电路欧姆定律:E=U+Ir,变形得U=E一Ir。改变外电路电阻,测
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多组路端电压U和电流/,作U-/图像求E和。
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实验器材
干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
电路连接
电流表串联在干路中,电压表并联在电源两端(路端电压),滑动变阻器串联
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在电路中起限流分压作用。
5
图像法处理数据
以/为横轴、U为纵轴作U-/图像,得到一条向下倾斜的直线。
图像截距与斜率
△U
6
纵轴截距表示电源电动势E;斜率的绝对值表示电源内阻「,即r=
△7°
注意事项
①电池内阻较小,应选用内阻较大的旧电池或串联定值电阻;②电流不宜过
大,通电时间不宜过长,防止电池发热;③滑动变阻器阻值不宜过小,防止短
路。
误差分析
电压表分流导致电流表读数偏小,使测得的E和r均偏小(E测<E真,
8
测<真)。
数据处理方法
①图像法:作U-/图,取直线与坐标轴交点及斜率;②方程组法:取两组数据
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联立E=Uh+hKE=U2+2r求解。
单位规范
电动势E单位:伏特();内阻r单位:欧姆(Q);电流I单位:安培(A);
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电压U单位:伏特()。
模块2
课堂同步提升习题
一、单选题(每题3分,共30分)
1.在“测量电源的电动势和内阻”实验中,电流表应
在电路中。
A并联B.串联C.混联D.任意连接
2.测量电源电动势和内阻的实验原理是
A.欧姆定律/=U/RB.闭合电路欧姆定律E=U+Ir
C.电阻定律R=pL/SD.焦耳定律Q=PRt
3.在U-/图像中,纵轴截距的物理意义是
_0
A内阻rB.路端电压UC.电动势ED.短路电流短
4.在U-/图像中,直线斜率的绝对值表示
A.电动势EB.内阻rC.外电阻RD.电流/
5.用图像法处理实验数据时,若U-/图像中直线向下倾斜,则说明
A.路端电压随电流增大而增大B.路端电压随电流增大而减小C.路端电压不随电流变化
D.电流随电压增大而增大
6.测量电源电动势和内阻时,滑动变阻器的作用是
0
A.改变电源电动势
B.改变电源内阻
C.改变外电路电阻,从而改变路端电压和电流
D.保护电压表
7.某同学测得U-/图像中直线与纵轴交点为1.5V,与横轴交点为0.6A,则电源内阻为
A.0.92B.2.52C.1.52D.0.62
8.在实验中,若电压表的分流作用不可忽略,则测得的电动势与真实值相比
A偏大B.偏小C.相等D.无法确定
9.实验中,为了使测量结果更准确,应该
A.尽量增大电流,延长通电时间
B.电流不宜过大,通电时间不宜过长
C.将滑动变阻器阻值调到零
D.选用新电池,因其内阻较大
10.用方程组法处理数据时,若取两组数据(U1,11)和(U2,2),则内阻r的表达式为.
A.r=
U1-U2
2-1
B.r=
U1+U2
1+2
C.r=
U11-U22
1h-2
D.r=
U1-U2
1h-2
二、多选题(每题4分,共16分,选对但不全得2分,有错选得0分)
11.在“测量电源的电动势和内阻”实验中,需要的器材有
A.电压表B.电流表C.滑动变阻器D.天平
12.关于U-/图像,下列说法正确的是
0
A.纵轴截距表示电动势E
B.横轴截距表示短路电流/短=E/
C.斜率绝对值表示内阻「
D.直线一定过原点
13.实验中,下列操作正确的是
A连接电路时,开关应断开
B.电流表串联在干路中
C.电压表并联在电源两端
D.闭合开关前,滑动变阻器阻值应调到最小
14.关于实验误差,下列说法正确的是
A.电压表分流是产生误差的原因之一
B.电流表分压是产生误差的原因之一
C.测得的电动势偏小
D.测得的内阻偏大
三、填空题(每空2分,共16分)
15.测量电源电动势和内阻的实验原理是闭合电路欧姆定律,其表达式为E=
16.在U-/图像中,纵轴截距表示
,斜率的绝对值表示
17.某次实验中,改变滑动变阻器阻值,测得两组数据:U1=1.4V,1=0.2A;U2=1.2V,2=0.4A。
则电源电动势E=
V,内阻r=
0。
18.实验中,电流不宜过大,通电时间不宜过长,其目的是防止
19.用图像法处理数据时,以
为横轴,以
为纵轴,作出U-/图像。
四、判断题(每题2分,共8分,正确打“”,错误打“x”)
20.在“测量电源的电动势和内阻”实验中,电压表应串联在电路中。
21.U-/图像的纵轴截距表示电源的电动势。
22.实验中,滑动变阻器的作用是改变电源的电动势。
23.用图像法处理数据时,应使直线尽量通过更多的数据点,不在直线上的点均匀分布在直线两侧。
五、实验题(供18分)
24.(8分)在“测量电源的电动势和内阻”实验中:
(1)请将正确的电路连接方式补充完整:电流表
联在干路中,电压表
联在电源两端,滑动变阻
器
联在电路中。
(2)实验中,改变滑动变阻器的阻值,记录多组
和
的数据。
25.
(10分)某同学在“测量电源的电动势和内阻”实验中,测得如下数据:
次数
电压UW
电流A
1
1.45
0.10
2
1.40
0.20
3
1.35
0.30
4
1.30
0.40
次数
电压UN
电流A
5
1.25
0.50
(1)请根据表中数据,说明用图像法处理数据求电源电动势和内阻的主要步骤(包括坐标轴选取、描点、连线、求
截距和斜率等要点)。
(2)根据表中数据求出电源电动势E=
V,内阻r=
2。
(3)若考虑电压表分流的影响,测得的电动势与真实值相比
(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
六、计算题(供12分)
26.(12分)在“测量电源的电动势和内阻”实验中,某同学用方程组法处理数据。他测得两组数据:当电流
1=0.2A时,路端电压U1=1.4V;当电流2=0.5A时,路端电压2=1.1V。求:
(1)电源的电动势E;
(2)电源的内阻。
模块3
参考答案
一、单选题
1.B
2.B
3.C
4.B
5.B
6.C
7.B解析:纵轴截距E=1.5V,横轴截距短=0.6A,则r=E/短=1.5/0.6=2.5Ω。
8.B
9.B
10.A解析:由E=U+hr和E=h+hr联立,得r=
U1-U2
2-h
二、多选题
11.ABC
12.ABC解析:D选项错误,只有当电源内阻为0时直线才过原点,一般情况下不过原点。
13.ABC解析:D选项错误,闭合开关前滑动变阻器阻值应调到最大,以保护电路。
14.AC解析:电压表分流使电流表读数偏小,导致E测<E真,测<「真,故A、C正确。
三、填空题
15.U+1r
16.电动势E;内阻r
17.1.6;1.0解析:由E=U1+hr和E=U2+2r,得1.4+0.2r=1.2+0.4r,解得r=1.02,
E=1.4+0.2×1.0=1.6V。
18.电池发热(或电池温度过高)
19.电流/;电压U
四、判断题
20.×
21./
22.×
23.V
五、实验题
24.
(1)串;并;串(每空1分,共3分)
(2)电压U;电流/(每空1分,共2分)
25.
(1)主要步骤:①建立U-/坐标系,横轴为/,纵轴为U;②根据表中数据描出5个数据点;③用一条直线拟合,使数据
点均匀分布在直线两侧;④延长直线与纵轴相交,读出纵轴截距即为电动势E;⑤取直线上相距较远的两点,用
△U
7求内阻。(3分)
(2)E=1.50V;r=0.502(每空2分,共4分)
解折:取两点(0.10,1.45)和(0.50,1.25,斜率绝对值r=145-1:25=0:20=0.500。将1=0.10A,
0.50-0.100.40
U=1.45V代入E=U+1r,得E=1.45+0.10×0.50=1.50V.
(3)偏小(3分)
六、计算题
26.
(1)由闭合电路欧姆定律E=U+r,得:
E=Uh+hr①
E=U2+2r②
联立①②,得:
U +hr=U2 +kr
1.4+0.2r=1.1+0.5r
0.3=0.3r
r=1.02
将r=1.02代入①:
E=1.4+0.2×1.0=1.6V
答:电源电动势E=1.6V。
(2)由(1)中计算得:
r=1.02
答:电源内阻r=1.02。
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