高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)提綱：第33講測Ｅ和+r

第33講測Ｅ和r導(dǎo)學(xué)提綱課程標準：會測電源的電動勢和內(nèi)阻．命題趨勢：測電源的電動勢和內(nèi)阻是高考的必考內(nèi)容，高考對于這部分知識點的命題形式是：根據(jù)實驗原理，設(shè)計實驗，正確處理實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論。需要學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的實驗原理和實驗方法知識遷移到情境實驗中去。高考的命題特點是：主要是創(chuàng)新類電學(xué)實驗。儀器的使用創(chuàng)新：根據(jù)題意找到實驗在教材中的原型；裝置的改造：運用改裝的知識完成實驗；數(shù)據(jù)的處理：?？嫉木褪菆D像法；電路設(shè)計：從題目給定的原理入手分析，再根據(jù)所學(xué)的電學(xué)知識找到解題突破口。學(xué)習(xí)目標：通過實驗探究，掌握測電源電動勢和內(nèi)阻的方法；學(xué)會利用圖像處理數(shù)據(jù)并得出電源電動勢和內(nèi)阻，嘗試分析電源電動勢和內(nèi)阻的測量誤差．基礎(chǔ)感知(思＼議)：1、分別畫出利用滑動變阻器、電壓表、電流表等器材，測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻的電路圖與測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻的電路圖？2、測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻常用的三種方法是什么(寫出原理表達式并畫出對應(yīng)的電路圖)？在這三種方法中分別如何利用圖像法處理數(shù)據(jù)？3、如何利用計算法、圖像法、等效電源法進行誤差分析？．深化認知：(來源課本必修三91頁情景)某中學(xué)興趣小組自制了“水果電池”，甲乙兩名同學(xué)通過實驗測量電池的電動勢（約0.7V）和內(nèi)阻（約１KΩ）。（1）甲同學(xué)借助以下器材進行實驗：A.微安表G1（量程為50μA，內(nèi)阻為5KΩ）；

B.微安表G2（量程為500μA，內(nèi)阻約為500Ω）；C.電壓表V（量程為3V）D.滑動變阻器R1(0~20Ω)；E.滑動變阻器R2(0~1KΩ)；

F.定值電阻R01（阻值為250Ω）：G.定值電阻R02（阻值為10KΩ）；

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干。①為了測量結(jié)果更準確，電表應(yīng)選擇和，滑動變阻器應(yīng)選擇，定值電阻應(yīng)選擇。（填寫器材前的字母）②在方框中畫出實驗電路圖。（2）乙同學(xué)利用量程合適的電壓表和電流表進行實驗，分別采用了兩種不同的電路接法，如圖（a）、（b），R0為定值電阻，把兩個實驗電路測量出的電壓和電流數(shù)據(jù)描繪在同一個圖內(nèi)，如圖（c）所示，則圖線Ⅱ是通過電路（填“a”或“b”）測得的。根據(jù)圖像坐標信息可以修正該實驗的系統(tǒng)誤差，則修正后這個水果電池的電動勢，內(nèi)阻結(jié)果用U1、U2、I1、I2、R0中的字母表示）。題型剖析一、伏安法測電源的電動勢和內(nèi)電阻1、某校舉行了一次物理實驗操作技能比賽，其中一項比賽為選用合適的電學(xué)元件設(shè)計合理的電路，并能較準確的測量同一電池組的電動勢及其內(nèi)阻。提供的器材如下：A.電流表G(滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω)B.電流表A(0～0.6A～3A，內(nèi)阻未知)C.電壓表V(0～5V～10V，內(nèi)阻未知)D.滑動變阻器R(0～100Ω，1A)E．定值電阻R0(阻值990Ω)F．開關(guān)與導(dǎo)線若干(1)圖a是小宇同學(xué)根據(jù)選用的儀器設(shè)計測量該電池組電動勢和內(nèi)阻的電路圖。根據(jù)該實驗電路測出的數(shù)據(jù)繪制的I1-I2圖線如圖b所示(I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù))，則由圖線可以得到被測電池組的電動勢E＝V，內(nèi)阻r＝Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(2)另一位小張同學(xué)則設(shè)計了圖c所示的實驗電路對電池組進行測量，記錄了單刀雙擲開關(guān)S2分別接1、2對應(yīng)電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I；根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)繪制U-I圖線如圖d中所示的A、B兩條圖線?？梢耘袛鄨D線A是利用單刀雙擲開關(guān)S2接(選填“1”或“2”)中的實驗數(shù)據(jù)描出的；分析A、B兩條圖線可知，此電池組的電動勢為E＝，內(nèi)阻r＝(用圖中EA、EB、IA，IB表示)。2、隨著智能手機的廣泛應(yīng)用，充電寶成為手機及時充電的一種重要選擇。某學(xué)習(xí)小組為了測量一充電寶電動勢和內(nèi)阻(充電寶的電動勢約為5V，內(nèi)阻很小，最大放電電流為2A)進行了以下實驗：(1)為了盡可能準確地測出充電寶的電動勢和內(nèi)阻，使用的實驗器材有：數(shù)字式多用電表(可視為理想電壓表)、滑動變阻器(最大阻值足夠大)、電流表、導(dǎo)線、開關(guān)等。實驗電路如圖甲所示，已知定值電阻R0＝3Ω，請根據(jù)電路圖在圖乙中完成實物連線。(2)連接好電路后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，記錄數(shù)字電壓表和電流表的讀數(shù)。作出U－I圖像，如圖丙所示。由圖像求得充電寶的電動勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(3)若實驗室中沒有數(shù)字式多用電表，上述電路只能用普通電壓表做實驗，這樣會使內(nèi)阻的測量值________。(選填“偏大”“偏小”或“無偏差”)二、安阻法測電源的電動勢和內(nèi)電阻3、某實驗小組需測定電池的電動勢和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測電池、一個單刀雙擲開關(guān)、一個定值電阻(阻值為R0)、一個電流表(內(nèi)阻為RA)、一根均勻電阻絲(電阻絲總阻值大于R0，并配有可在電阻絲上移動的金屬夾)、導(dǎo)線若干。由于缺少刻度尺，無法測量電阻絲長度，但發(fā)現(xiàn)桌上有一個圓形時鐘表盤。某同學(xué)提出將電阻絲繞在該表盤上，利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。主要實驗步驟如下：(1)將器材如圖(a)所示連接；(2)開關(guān)閉合前，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的________端(填“a”或“b”)；(3)改變金屬夾的位置，閉合開關(guān)，記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的圓心角θ和電流表示數(shù)I，得到多組數(shù)據(jù)；(4)整理數(shù)據(jù)并在坐標紙上描點繪圖，所得圖像如圖(b)所示，圖線斜率為k，與縱軸截距為d，設(shè)單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值為r0，該電池電動勢和內(nèi)阻可表示為E＝________，r＝________；(用R0、RA、k、d、r0表示)(5)為進一步確定結(jié)果，還需要測量單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值r0。利用現(xiàn)有器材設(shè)計實驗，在圖(c)方框中畫出實驗電路圖(電阻絲用滑動變阻器符號表示)；(6)利用測出的r0，可得該電池的電動勢和內(nèi)阻。三、伏阻法測電源的電動勢和內(nèi)電阻4、為測量某疊層電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，該同學(xué)利用下列器材設(shè)計了如圖甲所示的測量電路：A．待測電池B．定值電阻R0(30.0Ω)C．理想電壓表V1(量程為15V)D．理想電壓表V2(量程為3V)E．滑動變阻器R(最大阻值為500Ω)F．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干回答下列問題：(1)閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器R的滑片置于________(選填“最左端”或“最右端”)；(2)實驗中，調(diào)節(jié)R滑片的位置，發(fā)現(xiàn)當電壓表V1讀數(shù)為6.0V時，電壓表V2讀數(shù)為1.96V，此時通過電池的電流為________mA；(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)(3)多次改變R接入電路的電阻，讀出多組V1和V2的示數(shù)U1、U2，將(2)中的點描在圖乙中，連同已描出的點作出U1－U2的圖像；(4)由U1－U2圖像可知該疊層電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω；(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(5)若僅考慮電壓表V2內(nèi)阻的影響，測得的電動勢E測______E真，測得的電動勢r測______r真。(均選填“<”“>”或“＝”)真題欣賞：用實驗測一電池的內(nèi)阻r和一待測電阻的阻值Rx。已知電池的電動勢約6V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐。可選用的實驗器材有：電流表A1（量程0~30mA）；電流表A2（量程0~100mA）；電壓表V（量程0~6V）；滑動變阻器R1（阻值0~5Ω）；滑動變阻器R2（阻值0~300Ω）；開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干條。某同學(xué)的實驗過程如下：Ⅰ.設(shè)計如圖所示的電路圖Ⅱ.正確連接電路，將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸，I為橫軸，得到如圖所示的圖線Ⅲ.斷開開關(guān)，將Rx改接在B、C之間，A與B直接相連，其他部分保持不變。重復(fù)Ⅱ的步驟，得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I的交點坐標為（I0，0），與縱軸U的交點坐標為（0，U0）。回答下列問題：①電流表應(yīng)選用___________，滑動變阻器應(yīng)選用___________；②由圖的圖線，得電源內(nèi)阻r=___________Ω；③用I0、U0和r表示待測電阻的關(guān)系式Rx=___________，代入數(shù)值可得Rx；④若電表為理想電表，Rx接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍___________，電壓表示數(shù)變化范圍___________。（選填“相同”或“不同”）請發(fā)散思維，提出發(fā)現(xiàn)和積累的問題深化認知參考答案：ABEG