2.10測量電源電動勢和內(nèi)阻教案

2.10測量電源電動勢和內(nèi)阻教案2.10測量電源電動勢和內(nèi)阻教案2.10測量電源電動勢和內(nèi)阻教案適用學科高中物理適用年級高二適用區(qū)域人教版區(qū)域課時時長（分鐘）２課時知識點測量電源電動勢和內(nèi)阻教案教學目標了解并掌握測定電池得電動勢和內(nèi)阻得原理和實驗方法。學習用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)。教學重點掌握實驗原理和方法，學會處理實驗數(shù)據(jù)。教學難點用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)。教學過程教學過程一、導入一、導入基礎(chǔ)知識回顧教材中測定電源電動勢和內(nèi)阻得實驗究其原理實質(zhì)是伏安法測電阻得延續(xù)和縱向引深,即對電阻得測量，就是用各種方法尋找電壓U和電流Ｉ。具體到本實驗中根據(jù)串并聯(lián)電路得原理再結(jié)合兩個歐姆定律列出兩個關(guān)于Ｅ、ｒ得二元一次方程組，這是最基本得原理。從這一基本原理出發(fā)，當所給測量儀器不同時，如一電壓表一電流表一滑動變阻器、兩阻（定值電阻）一表（電壓表或電流表）、一箱（電阻箱)一表（電壓表或電流表)、兩表(電壓表或電流表）等,實際應(yīng)用中還會出現(xiàn)多種不同得方法,本節(jié)課對其基本問題分別予以歸類剖析.二、知識講解二、知識講解（一）考點解讀（一）考點解讀一、實驗?zāi)康茫薄⒅婪卜y量電源電動勢和內(nèi)阻得實驗原理,進一步理解電源路端電壓隨電流變化得關(guān)系.2、學會根據(jù)圖像合理外推進行數(shù)據(jù)處理得方法。3、嘗試進行電源電動勢和內(nèi)電阻測量誤差得分析,了解測量中減小誤差得辦法.二、實驗原理實驗電路如圖所示,根據(jù)閉合電路得歐姆定律,改變R得阻值,測出兩組U、I得值，根據(jù)閉合電路歐姆定律可列出兩個方程：E＝U1+I１r和E＝U2+Ｉ2r，聯(lián)立可解出Ｅ、r得值.三、實驗器材待測電池一節(jié)，電流表(0~0、6A)、電壓表(0~3Ｖ)各一塊,滑動變阻器一只，開關(guān)一只，導線若干。四、實驗步驟１、確定電流表、電壓表得量程,按圖連接好電路，并將滑動變阻器得滑片移到使接入電路得阻值為最大值得一端.2、閉合開關(guān)S，接通電路，將滑動變阻器得滑片由一端向另一端移動，從電流表有明顯讀數(shù)開始,記錄一組電流表、電壓表讀數(shù)。3、同樣得方法,依次記錄多組U、I值。4、斷開開關(guān)S，拆除電路.5、以U為縱軸,I為橫軸，將記錄得電壓、電流標在坐標圖上，過這些點作一條直線，根據(jù)縱軸截距求出電動勢，根據(jù)斜率大小求出內(nèi)電阻.五、數(shù)據(jù)處理為減小測量誤差，本實驗常選用以下兩種數(shù)據(jù)處理方法：1、公式法利用依次記錄得多組數(shù)據(jù)（一般6組）,分別記錄如表所示：實驗序號123456I/AＩ1Ｉ2I３I4I5I6U外/VＵ1U2Ｕ3U4U5U６分別將1、4組,2、5組，３、6組聯(lián)立方程組解出E1、r1，E2、r2，Ｅ３、r3，求出它們得平均值Ｅ=eq\f（E１+E２＋Ｅ3,３）,ｒ＝eq\f(r1＋ｒ2+r3，3)作為測量結(jié)果.2、圖像法把測出得多組Ｕ、I值，在U-I圖中描點畫圖像，使U。I圖像得直線經(jīng)過大多數(shù)坐標點或使各坐標點大致分布在直線得兩側(cè),如圖所示，由Ｕ＝Ｅ—Ir可知:（１)縱軸截距等于電源得電動勢E,橫軸截距等于外電路短路時得電流Im=eq＼f(E，r）。(2)圖線斜率得絕對值等于電源得內(nèi)阻r=ｅq\b＼lｃ\|\ｒc\|（\a＼vs４\al\co１（\f（ΔU，ΔI))）=eq＼f（E，Im)。六、誤差分析1、偶然誤差主要來源于電壓表和電流表得讀數(shù)以及作U.I圖像時描點不準確。2、系統(tǒng)誤差由于電壓表分流ＩV,使電流表示數(shù)I小于電池得輸出電流I真。I真＝I＋ＩV，而ＩV=eq\f（U，RV）,U越大，IV越大,它們得關(guān)系可用圖表示.實測得圖線為ＡＢ，經(jīng)過IＶ修正后得圖線為A′B,可看出AＢ得斜率絕對值和在縱軸上得截距都小于Ａ′B,即實測得E和r都小于真實值。七、注意事項1、為使電池得路端電壓有明顯變化，應(yīng)選取內(nèi)阻較大得舊干電池和內(nèi)阻較大得電壓表。2、實驗中不能將電流調(diào)得過大，且讀數(shù)要快，讀完后立即切斷電源，防止干電池大電流放電時內(nèi)阻r得明顯變化。3、若干電池得路端電壓變化不很明顯,作圖像時,縱軸單位可取得小一些，且縱軸起點可不從零開始。如圖所示,此時圖線與縱軸交點仍為電池得電動勢Ｅ,但圖線與橫軸交點不再是短路電流，內(nèi)阻要在直線上取較遠得兩點用r＝eq\ｂ\lc\|＼rc\｜(\a\ｖｓ4\al\co1（\ｆ(ΔU,ΔI)））求出.4、為了提高測量得精確度,在實驗中Ｉ、Ｕ得變化范圍要大一些，計算Ｅ、r時，U1和U2、I１和I2得差值要大一些。八、它案設(shè)計1、用電流表和電阻箱測E、ｒ（又叫安阻法）如圖所示，由E＝IR＋Iｒ可知,如果能得到I、R得兩組數(shù)據(jù)，也可以得到關(guān)于E和r得兩個方程,于是能夠從中解出E和r。這樣，用電流表、電阻箱也可以測定電源得電動勢和內(nèi)阻。２、用電壓表和電阻箱測E、r（又叫伏阻法）如圖所示，由E＝Ｕ+eq\f（U，R）·r可知，如果能得到U、R得兩組數(shù)據(jù)，同樣能通過解方程組求出E和r。這樣，除了以上兩個方法外，還可以用電壓表、電阻箱來測定電源得電動勢和內(nèi)阻?？键c1考點1測量電源電動勢和內(nèi)阻在閉合電路中，由閉合電路得歐姆定律可得電源得電動勢Ｅ、內(nèi)阻r、路端電壓U、電流I存在關(guān)系為,E、ｒ在電路中不隨外電阻R得變化而改變、測定電源得電動勢和內(nèi)阻可用三種方法:方法一：測量原理圖如圖所示，采用改變外電阻，可測得一系列I和U得值（至少6組),然后再在U－I圖象中描點作圖,所得直線與縱軸得交點即為電動勢E，圖線斜率得絕對值為內(nèi)阻R，這種方法叫伏安法，用電流表和電壓表、方法二：由變形,改變電路得電阻R，測出一系列得I和R值，作出圖象、圖象在R軸上得截距即為電源得內(nèi)阻得負值，直線得斜率即電源得電動勢Ｅ、此方法叫安阻法，用電流表和電阻箱、方法三:由及可得,或,改變電路得外電阻R,測出一系列得U值，作出圖象、圖象在軸上得截距得倒數(shù)即為電源電動勢,直線得斜率與在軸上得截距得倒數(shù)得乘積即為電源得內(nèi)阻、此方法叫伏阻法，用電壓表和電阻箱、三、例題三、例題精析例題1例題1【題干】為了測出電源得電動勢和內(nèi)阻，除待測電源和開關(guān)、導線以外，配合下列哪組儀器，不能達到實驗?zāi)康?）A、一個電流表和一個電阻箱Ｂ、一個電壓表、一個電流表和一個滑動變阻器Ｃ、一個電壓表和一個電阻箱D、一個電流表和一個滑動變阻器【答案】D【解析】根據(jù)E=I(R＋r），由電流表測出電流,用電阻箱讀出外電阻得阻值，可以求出E、r,A正確；根據(jù)Ｅ=Ｕ+Ir，由電流表測出電流,由電壓表測出電壓,可以求出E、r,B正確;根據(jù)E＝Ｕ＋ｅｑ\f（Ｕr，R），由電壓表測出電壓,用電阻箱讀出外電阻得阻值，可以求出E、r，C正確；因為滑動變阻器不能讀出電阻得數(shù)值,所以只有一個電流表和一個滑動變阻器，測不出電動勢和內(nèi)阻，D錯誤。【點睛】重點考查測量電源電動勢和內(nèi)阻得方法和實驗方法所對應(yīng)得實驗器材。例題2例題2【題干】(多選）某學生用電流表和電壓表測干電池得電動勢和內(nèi)阻時,所用滑動變阻器得阻值范圍為０～20Ω，連接電路得實物圖如圖所示。關(guān)于該學生接線得說法正確得是()A、滑動變阻器不起變阻作用?B、電流表接線有誤C、電壓表量程選用不當?D、電壓表接線不妥【答案】ＡＤ【解析】移動變阻器觸頭時，不會改變接入電路得電阻大小，變阻器不起變阻作用,A正確;電流表只允許電流從正接線柱流入,從負接線柱流出，而且應(yīng)該選擇0～0、6A量程，圖中電流表接線正確，所以Ｂ錯誤;圖中電源為兩節(jié)干電池，電動勢為3V，所以電壓表量程應(yīng)選用0～3V，所以C錯誤；圖中開關(guān)不能控制電壓表，且電流從負接線柱流入,從正接線柱流出,所以電壓表得接線不妥，D正確?！军c睛】根據(jù)電源正確選擇電壓表,根據(jù)電源和用電器正確選擇電流表。例題例題3【題干】下列給出多種用伏安法測電池得電動勢和內(nèi)阻得數(shù)據(jù)，處理方法既能減小偶然誤差，又直觀、簡便得是(）A、測出兩組Ｉ、U得數(shù)據(jù)，代入方程組E＝U1+I1r和E=Ｕ2+I2r，求出E和rB、多測幾組Ｉ、Ｕ得數(shù)據(jù),求出幾組E、ｒ，最后分別求出其平均值C、測出多組I、Ｕ得數(shù)據(jù)，畫出U。I圖像,再根據(jù)圖像求出Ｅ、ｒD、多測幾組I、U得數(shù)據(jù),分別求出I和Ｕ得平均值，用電壓表測出斷路時得路端電壓即為電動勢E，再用閉合電路歐姆定律求出電池內(nèi)阻r【答案】Ｃ【解析】A中只測量兩組數(shù)據(jù)求出E、r，偶然誤差較大;Ｂ中計算E、r平均值雖然能減小誤差，但太繁瑣；D中分別求出I、U得平均值再求解得方法是錯誤得?！军c睛】在測量電源電動勢和內(nèi)阻時,圖像法是最直觀得能夠減小偶然誤差。例題4例題4【題干】（多選)用如圖甲所示得電路來測量電池電動勢和內(nèi)電阻，根據(jù)測得得數(shù)據(jù)作出了如圖所示得Ｕ.I圖線，由圖乙可知（)A、電池電動勢得測量值是１、4０VB、電池內(nèi)阻得測量值是3、５０ΩC、外電路發(fā)生短路時得電流為０、40ＡD、電壓表得示數(shù)為1、20Ｖ時電流表得示數(shù)I′＝0、２0A【答案】AＤ【解析】圖像與縱坐標得交點為電池得電動勢E=1、4０V；電池得內(nèi)阻ｒ=eq＼ｆ（ΔＵ,ΔI）=ｅq\f(１、４０—1、００,0、４0）Ω＝１Ω；根據(jù)E=Ｕ＋I′ｒ，代入數(shù)據(jù)得I′=eｑ\ｆ(E－U，r)=eｑ\f（1、40-1、2０，1)Ａ＝０、20A，故A、Ｄ正確?！军c睛】掌握圖像個交點得物理意義。四、課堂運用四、課堂運用基礎(chǔ)基礎(chǔ)1、【題干】（1）如圖甲所示為螺旋測微器測量一金屬零件直徑時得示數(shù)，則該金屬零件得直徑為___＿___＿cm.（2)有一游標卡尺，主尺得最小分度是1mm,游標上有20個小得等分刻度.用它測量一工件得長度，如圖乙所示。圖示得讀數(shù)是________ｃｍ.【答案】（１）０、5７0０（２）5、015【解析】(1）螺旋測微器得固定刻度為5、5ｍm，可動刻度為20、0×0、01ｍm＝0、200ｍm,所以最終讀數(shù)為5、５mm+0、２0０mm=5、70０mｍ＝０、5７00cｍ.（2）游標卡尺得主尺讀數(shù)為50mm,游標尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為3×0、05mm=０、1５mm，所以最終讀數(shù)為：5０mm+0、1５mm＝50、1５ｍm=５、01５ｃm。2、【題干】用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成得電池組（電動勢約4、5V,內(nèi)電阻約1Ω)得電動勢和內(nèi)電阻，除待測電池組、電鍵、導線外，還有下列器材供選用：A、電流表：量程0、6A，內(nèi)電阻約1ΩB、電流表：量程3Ａ,內(nèi)電阻約0、2ΩＣ、電壓表：量程3Ｖ，內(nèi)電阻約３0kΩD、電壓表：量程6Ｖ，內(nèi)電阻約60kΩE、滑動變阻器:0～１000Ω，額定電流０、5AF、滑動變阻器：0~２0Ω,額定電流2A（1）為了使測量結(jié)果盡量準確,電流表應(yīng)選用＿___＿__＿，電壓表應(yīng)選用_______＿，滑動變阻器應(yīng)選用＿__＿＿＿__(均填儀器得字母代號)。（2）圖為正確選擇儀器后，連好得部分電路。為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導線將____＿＿＿＿＿_和_______＿相連、____＿__＿和_＿______相連、___＿______和__＿_____相連(均填儀器上接線柱得字母代號)。(３）實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了,于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器,重新連接電路，仍能完成實驗。實驗中讀出幾組電阻箱得阻值R和對應(yīng)電壓表得示數(shù)U。用圖像法處理采集到得數(shù)據(jù),為在直角坐標系中得到得函數(shù)圖像是一條直線，則可以_＿___＿＿_為縱坐標，以＿_______為橫坐標.【答案】（１)ＡDF（2)adcgｆh（3)eq＼f（１,Ｕ）ｅq\ｆ(1，R)eq\b\ｌc＼（\rc\）(\a＼vｓ4＼ａl\co1(或U＼f(U，Ｒ）或\f(R,U)R)）（橫縱坐標互換亦可)【解析】（１）為了使測量更準確,電流表選量程為0、６Ａ得電流表Ａ，電池組得電動勢約4、5Ｖ,故電壓表選D，為了便于調(diào)節(jié)滑動變阻器應(yīng)選F。(２）為了使測量誤差盡可能小,測量電源電動勢和內(nèi)電阻得原理圖如圖甲所示,因此將a、d相連，ｃ、g相連，f、ｈ相連。（3)用電阻箱和電壓表測量電源電動勢和內(nèi)電阻得實驗原理圖如圖乙所示，根據(jù)閉合電路歐姆定律,得Ｅ＝U＋eq\ｆ(U，Ｒ)r所以ｅｑ\f(1，U）＝eｑ＼ｆ(1,E)+eｑ\ｆ（r,E）·eq\f（1,R)eq\b＼lｃ＼（＼ｒｃ\）(\a\vs4\al＼co１(或U=E－\f(U,Ｒ)r或\f（R，Ｕ）＝＼f(r,E）+＼f（１,E)R）),因此可作出eq\f(１,U）。eｑ\f(1,R）ｅq＼ｂ\lｃ\(\ｒc\)（\a\ｖs４＼al\cｏ1（或Ｕ-\f（U,R）或\f(R，Ｕ）。Ｒ））圖像處理數(shù)據(jù).3、【題干】某研究性學習小組利用圖所示得電路測量某電池得電動勢Ｅ和內(nèi)阻ｒ。由于電池得內(nèi)阻很小,因此在電路中接入了一個阻值為2、０Ω得定值電阻R0，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱R得阻值，讀出電壓表相應(yīng)得示數(shù)，得到了如下數(shù)據(jù):電阻箱讀數(shù)Ｒ／Ω40、００20、0０12、0０８、006、０0５、00電壓表示數(shù)U/V1、８91、781、66１、571、4３1、35(1)為了比較準確地得出實驗結(jié)論,該小組得同學準備用圖像來處理實驗數(shù)據(jù)。圖像得縱坐標表示電壓表讀數(shù)Ｕ，則圖像得橫坐標表示得物理量應(yīng)該是____＿____________＿__。(2)計算出與該組數(shù)據(jù)對應(yīng)得物理量并填在表格中。(３)在圖所示得圖像中作圖，利用圖像得出E=_＿＿＿__＿_V，ｒ＝_＿______Ω.【答案】（1）電壓U與電阻R得比值eq\ｆ（U,Ｒ）(或電流Ｉ)（２)表格中數(shù)據(jù)如下：電阻箱讀數(shù)R/Ω４０、0０2０、0012、008、０06、00５、00電壓表示數(shù)Ｕ/Ｖ１、8９1、７８1、661、571、431、３5eq\f(U,R）/A0、0470、08９0、1380、1９6０、２380、270（3）圖像見解析2、00、4【解析】（1)由閉合電路歐姆定律可得E=U＋ｅq\f(U，R）·（R0+ｒ)，所以有Ｕ=E-eｑ\f（U，Ｒ）·（Ｒ0+ｒ）;顯然，若用eq\ｆ(Ｕ，R）作為圖像得橫坐標,可得一次函數(shù)，則圖像是直線，圖像與縱軸得交點表示電池得電動勢，圖像斜率得絕對值表示Ｒ0＋r.（2）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù),找出電壓表示數(shù)U與所對應(yīng)電阻得阻值R，由歐姆定律Ｉ=eq\f（Ｕ，Ｒ)可求出相應(yīng)得電流。(３）根據(jù)（２)中所得數(shù)據(jù)，在坐標系中描出對應(yīng)得點，然后根據(jù)坐標系中得點作直線，作出電源得路端電壓與電流關(guān)系圖像如圖所示；由圖像可知,電源電動勢Ｅ=２、０V；由于圖像斜率絕對值等于電源內(nèi)阻與定值電阻阻值之和，得k＝ｒ＋R0＝eq\f(E—U，I）=2、4Ω，得電池得內(nèi)阻r＝k－R0＝2、４Ω-２、０Ω＝0、4Ω。鞏固鞏固1、【題干】現(xiàn)有一特殊電池，它得電動勢E約為9Ｖ，內(nèi)阻r約為40Ω，已知該電池允許輸出得最大電流為５0ｍA。為了測定這個電池得電動勢和內(nèi)阻，某同學利用如圖甲所示得電路進行實驗，圖中電流表得內(nèi)阻ＲA為５Ω，Ｒ為電阻箱，阻值范圍0~999、9Ω，R0為定值電阻，對電路起保護作用。(1）實驗室備有得定值電阻R0有以下幾種規(guī)格,本實驗選用哪一種規(guī)格得定值電阻最好（)A、10Ω B、５0ΩC、１50Ω Ｄ、50０Ω(2）該同學接入符合要求得R0后,閉合開關(guān)Ｓ，調(diào)整電阻箱得阻值，讀取電流表得示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了圖乙所示得圖線，則根據(jù)該同學作出得圖線可求得該電池得電動勢E=___＿_＿__V，內(nèi)阻r=_＿＿____＿Ω。【答案】(１）Ｃ（2）１0４5【解析】（1)把電阻箱得阻值調(diào)為零,則電路中得電流最大Imax＝eｑ\ｆ（E，RA＋R０＋r），代入數(shù)據(jù)得R0＝１３５Ω對比備選選項,C符合要求.(2)根據(jù)閉合電路歐姆定律Ｉ＝eq\f（E，R0＋R＋RA＋ｒ）得eｑ\f(1，I）＝ｅｑ\ｆ（1,E)（R0＋Ｒ+RA＋ｒ）＝eq\ｆ(１,E)(Ｒ0＋R＋5+r）在圖線上取兩個點，讀出兩組ｅｑ＼f（１,Ｉ）、（R+Ｒ0)數(shù)據(jù)，代入方程解得Ｅ＝10V,r=45Ω。2、【題干】實驗室中準備了下列器材：A、待測干電池（電動勢約為1、5V，內(nèi)阻約為１、0Ω）B、電流表A1（滿偏電流1、5ｍA，內(nèi)阻為10Ω)C、電流表Ａ2（量程０～0、60Ａ，內(nèi)阻約為０、10Ω)Ｄ、電壓表Ｖ（量程0～1５Ｖ，內(nèi)阻約為10kΩ）Ｅ、滑動變阻器R１（０~20Ω，2A）Ｆ、滑動變阻器R2（0~1０0Ω，1Ａ)G、電阻箱R3：最大阻值為９99、9Ω，允許通過得最大電流是0、６AH、開關(guān)一個，導線若干(1）若要將電流表A1改裝成量程為１、５V得電壓表，需給該電流表串聯(lián)一個＿_＿_＿__＿Ω得電阻。(2)為了測量電池得電動勢和內(nèi)阻,小明按圖(a)設(shè)計好了測量得電路圖,在圖(a)中，甲是＿____＿＿_，乙是____＿___。（填器材前面得序號）（3)為了能較為準確地進行測量和操作方便，圖（a)所示得測量電路中,滑動變阻器應(yīng)選_＿＿_____（填器材前面得序號).（4）圖(b）為小明根據(jù)圖(ａ）得測量電路測得得實驗數(shù)據(jù)作出得I１.I２圖線(Ｉ1為電表乙得示數(shù)，I2為電表甲得示數(shù)),由該圖線可得:被測干電池得電動勢Ｅ=__＿_＿_＿_V，內(nèi)阻r=＿__＿____Ω.(保留兩位小數(shù)）【答案】（１）990(2)CB(3)E（4)1、470、76【解析】（1)電流表得內(nèi)阻為10Ω；滿偏電壓為Um=１、５×10－3×１0V=1、5×10－2V；若改裝成1、5V得電壓表，則應(yīng)串聯(lián)得電阻為：R=eq\f(１、5—1、５×１0-2，１、5×１０—3)Ω=９９０Ω；(2）根據(jù)題意可知，乙為電流表Ｂ與電阻箱結(jié)合作為電壓表使用,甲為電流表C，作為電流表使用;(3）因內(nèi)阻較小，故滑動變阻器略大于內(nèi)阻即可,故滑動變阻器選擇E；（４）由閉合電路歐姆定律可得：Ｉ1(R3＋RＡ)=Ｅ-I2ｒ變形得：I1=eq＼f(E，R3+ＲＡ)-ｅq\f(r，Ｒ3＋RA）Ｉ2；由數(shù)學知識可得：圖像中得k=eq＼f(r,Ｒ3＋RＡ）；b=eｑ\f(E，Ｒ3+ＲＡ）；由圖可知，b＝1、4６；k＝eq\ｆ(1、4-1、1，０、48-0、08）×1０-3＝0、7５×10-3；故解得：E=1、4６V（１、46~1、4８），r=0、７５Ω(0、75～0、78).３、【題干】根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖甲所示得電路可以測定電池得電動勢和內(nèi)電阻。圖中Ｒ０是定值電阻，通過改變R得阻值,測出Ｒ０兩端得對應(yīng)電壓U1２,對所得得實驗數(shù)據(jù)進行處理，就可以實現(xiàn)測量目得。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在eq\f（1,Ｕ１2）.R坐標系中描出坐標點，如圖乙所示。已知R０＝150Ω，請完成以下數(shù)據(jù)分析和處理.（1)圖乙中電阻為_______＿Ω得數(shù)據(jù)點應(yīng)剔除；（2）在圖乙上畫出eq\f（1，U１2）-R關(guān)系圖線;(３)圖線得斜率是___＿＿＿__（V－1·Ω—１），由此可得電池電動勢Ex＝___＿____Ｖ?！敬鸢浮?１）80（２）如圖所示(３）0、00444１、5０【解析】（１)根據(jù)畫圖描點原則應(yīng)舍掉電阻為80Ω得點。（2)連線時應(yīng)該用平滑曲線擬合，使線過盡可能多得點,不在線上得數(shù)據(jù)點均勻分布在線得兩側(cè)。拔高（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得Ｅｘ＝Ｕ12+eq\f(U１2,R0)(R+rｘ），所以ｅq\f(１,U12）＝ｅq\f（1，Ex)+eq\f（R,R0Ex)+eq＼f(rx，EｘR0）,由圖可知斜率eq\f（1，R0Ex)=0、0044４，即Eｘ=1、50Ｖ。拔高1、【題干】要用伏安法測量一個定值電阻得電阻值，備選得器材規(guī)格如下：Ａ、待測電阻Rｘ（大約１00Ω）B、直流毫安表Ａ１(量程0～０、6A,內(nèi)阻約為0、5Ω）C、直流毫安表A２(量程０～4０mＡ，內(nèi)阻約為40Ω）D、直流電壓表Ｖ１（量程0~３Ｖ，內(nèi)阻約為5ｋΩ)Ｅ、直流電壓表Ｖ2(量程0~1５V,內(nèi)阻約為15kΩ)F、直流電源(輸出電壓4V，內(nèi)阻不計）G、滑動變阻器Ｒ(阻值范圍0～5０Ω，允許最大電流１A）H、開關(guān)一個、導線若干(1）要使測量精度盡量高,在備選得器材中，直流毫安表應(yīng)選___＿____，直流電壓表應(yīng)選________。（填器材前面得序號)(２）在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖(要求電壓和電流得變化范圍盡可能大一些）?！敬鸢浮?１）CＤ（2）見解析【解析】(1)因電源為４Ｖ,若用V2則讀數(shù)誤差大，用電壓表D即可。因電阻值約為100Ω.故電流得最大值約為:I＝eq\f（U，Ｒ）＝ｅq\f（3，１０0）Ａ=0、03Ａ＝３0ｍＡ,故電流表應(yīng)選C。（2)因ｅq\r（ＲV·RＡ)=eq＼r(50０0×40)Ω〉10０Ω,故為小電阻用電流表外接法;因滑動變阻器為小電阻確定為分壓式接法。故電路圖如圖所示。2、【題干】如圖所示為一簡單歐姆表原理示意圖,其中電流表得滿偏電流Ig=３０0μＡ，內(nèi)阻Rｇ=10０Ω，可變電阻得最大阻值為10kΩ,電池得電動勢Ｅ=1、5V，內(nèi)阻r＝0、5Ω,圖中與接線柱A相連得表筆顏色應(yīng)是__＿＿___＿色,按正確使用方法測量電阻Ｒx得阻值時，指針指在刻度盤得正中央,則Rｘ＝_＿＿_____kΩ。若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小、內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Ｒx,其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較______＿_(填“變大"“變小”或“不變”)?！敬鸢浮考t５變大【解析】歐姆表是電流表改裝得,必須滿足電流得方向“＋”進“—”出，即回路中電流從標有“＋"標志得紅表筆進去，所以與A相連得表筆顏色是紅色；當兩表筆短接(即Rｘ＝0）時，電流表應(yīng)調(diào)至滿偏電流Iｇ，設(shè)此時歐姆表得內(nèi)阻為R內(nèi)，此時有關(guān)系Ig＝eq＼f（E，R內(nèi)）得R內(nèi)＝ｅｑ\f（E,Ig）＝５kΩ;當指針指在刻度盤得正中央時I＝eｑ\f（Ｉｇ,2），有eq\f（Iｇ,2)＝eq\f(E，R內(nèi)＋Rx），代入數(shù)據(jù)可得Ｒx＝R內(nèi)=5kΩ；當電池電動勢變小、內(nèi)阻變大時，歐姆表得重新調(diào)零，由于滿偏電流Ｉｇ不變，由公式Ｉg＝eq\ｆ(E，Ｒ內(nèi)），歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)得調(diào)小，待測電阻得測量值是通過電流表得示數(shù)體現(xiàn)出來得,由I=eｑ\f(E,R內(nèi)+Ｒx）＝eq\f（ＩgR內(nèi)，R內(nèi)+Rx)＝ｅｑ\f(Ig,1+＼f（Rｘ,R內(nèi))），可知當R內(nèi)變小時，Ｉ變小，指針跟原來得位置相比偏左了，歐姆表得示數(shù)變大了。3、【題干】為測量一電源得電動勢及內(nèi)阻：(1)在下列三個電壓表中選一個改裝成量程為9V得電壓表。A、量程為1V、內(nèi)阻大約為1kΩ得電壓表V1B、量程為2V、內(nèi)阻大約為2ｋΩ得電壓表V2C、量程為3V、內(nèi)阻大約為３ｋΩ得電壓表V3選擇電壓表_＿_____＿串聯(lián)___＿__＿_ｋΩ得電阻可以改裝成量程為9Ｖ得電壓表.(2）利用一個電阻箱、一個開關(guān)、若干導線和改裝好得電壓表(此表用符號、或與一個電阻串聯(lián)來表示,且可視為理想電壓表)，在虛線框內(nèi)畫出測量電源電動勢及內(nèi)阻得實驗原理電路圖。（3）根據(jù)以上實驗原理電路圖進行實驗，讀出電壓表示數(shù)為1、50V時,電阻箱得阻值為1５、0Ω；電壓表示數(shù)為2、00Ｖ時,電阻箱得阻值為４0、0Ω，則電源得電動勢E=＿_______V，內(nèi)阻r＝＿__＿＿__＿Ω?！敬鸢浮?1）V3或C６(2)見解析(3)7、510【解析】根據(jù)電壓表改裝原理，為使讀數(shù)方便,需要選擇電壓表C串聯(lián)一個６kΩ得電阻改裝成量程為9Ｖ得電壓表，讀數(shù)只需乘以3即可。電壓表示數(shù)為1、50V時，路端電壓為U1＝4、50Ｖ,電阻箱阻值為R2=15、0Ω；電壓表示數(shù)為2、00V時,路端電壓為Ｕ2＝6、00V，電阻箱得阻值為R2＝４0、0Ω,由閉合電路歐姆定律E=U+eq\f（Ur,Ｒ）聯(lián)立方程解得Ｅ＝7、５V，r＝1０Ω。課堂小結(jié)課堂小結(jié)今天這節(jié)課我們學了測量電源電動勢和內(nèi)阻得知識,要重點理解測量電源電動勢和內(nèi)阻得應(yīng)用。同時通過這節(jié)課得學習也為我們下一節(jié)課學習做了鋪墊。總結(jié)升華本節(jié)課首先復(fù)習了內(nèi)接法和外接法得知識，這是學好本實驗得關(guān)鍵.然后對于實驗得基礎(chǔ)知識做了講解。重點介紹了測定電源得電動勢和內(nèi)阻得方法，包括:伏安法（法）、通過對這個實驗得學習，使同學們鞏固和提高用函數(shù)圖像法處理實驗數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)得出正確結(jié)論得實驗?zāi)芰?、學會舉一反三、觸類旁通、課后作業(yè)課后作業(yè)基礎(chǔ)基礎(chǔ)1、【題干】實際電流表有內(nèi)阻,可等效為理想電流表與電阻得串聯(lián).測量實際電流表G１內(nèi)阻r1得實驗中，可供選擇得儀器如下:①待測電流表G1(0～5mＡ,內(nèi)阻約３00Ω）②電流表G2(０～10ｍA，內(nèi)阻約10０Ω）③定值電阻R1（300Ω）④定值電阻R２(１0Ω）⑤滑動變阻器R3（0~10０0Ω）⑥滑動變阻器R4（0～２0Ω）⑦干電池（1、５V）⑧電鍵Ｓ及導線若干。（１)定值電阻應(yīng)選_＿_____＿，滑動變阻器應(yīng)選_______＿.（在空格內(nèi)填寫序號)(2)用鉛筆畫出實驗電路圖，再連接線路圖乙.（3）補全實驗步驟:①按電路圖連接電路，___＿___＿＿＿_＿_____________＿__＿_＿______＿_____＿＿__＿_____；②閉合電鍵S,移動滑動觸頭至某一位置,記錄G１，G2得讀數(shù)I1,I2；③＿_____＿_________＿_＿_＿_＿___＿_＿________＿_____＿___＿____＿__＿__＿＿______＿＿___＿；④以Ｉ2為縱坐標，I1為橫坐標,作出相應(yīng)圖線,如圖丙所示。（４）根據(jù)I2。Ｉ1圖線得斜率k及定值電阻,寫出待測電流表內(nèi)阻得表達式＿_________＿＿______________?！敬鸢浮浚?)③⑥（2）實驗電路圖、實驗連接圖見解析(3)①將滑動觸頭移至最左端③多次移動滑動觸頭，記錄相應(yīng)得Ｇ1、Ｇ2得讀數(shù)Ｉ1、I2(4)ｒ1＝（k－1）Ｒ【解析】(1）根據(jù)電路連接特點，G2為定值電阻和電流表G1得總電流，若定值電阻選１0Ω，則易使流過G2得總電流超過其滿偏值，故選③３00Ω。(２）由題意可知，本實驗滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，電流表G2應(yīng)采用外接法；原理圖如圖甲所示；實物圖如圖乙所示。（3）根據(jù)實驗原理可知，補充實驗步驟如下：①將滑動觸頭移至最左端③多次移動滑動觸頭，記錄相應(yīng)得G１、G2得讀數(shù)I1、I2。（4）根據(jù)歐姆定律：I1r1=(I２－I1)Ｒ1解得：I2=eq\f(R1＋ｒ，R1)I1即ｋ＝eｑ\f（r1+Ｒ1,R1)，所以r1＝（k-1）R1。2、【題干】通過實驗描繪一個“２V1Ｗ"小燈泡得U。I曲線，可供選擇得儀器有：A、量程０～0、6A，內(nèi)阻約0、2Ω得電流表B、量程０~1００ｍA，內(nèi)阻約5Ω得電流表Ｃ、量程0~３V，內(nèi)阻１0kΩ得電壓表D、量程0～15Ｖ,內(nèi)阻50kΩ得電壓表E、最大阻值為2０Ω,額定電流為１A得滑動變阻器F、最大阻值為1kΩ，額定電流為０、1A得滑動變阻器G、蓄電池４V、導線、開關(guān)等（1)為了調(diào)節(jié)方便、測量準確，實驗中應(yīng)選用電流表Ａ，電壓表C,那么滑動變阻器應(yīng)該選_＿__＿_＿_（填器材得序號)；（2）若該同學已正確選用器材，并連接好部分實驗電路，如圖甲,請在圖甲中完成其余得電路連接,要求小燈泡兩端得電壓能在0～２V范圍內(nèi)連續(xù)變化,且盡可能減小實驗誤差；(3）該同學在正確完成實驗后得到圖乙所示得小燈泡U。I特性曲線，將此小燈泡接在電動勢為1、５V，內(nèi)阻為3、0Ω得電源上，小燈泡得實際功率是＿＿_＿____W.【答案】(1)E（２)見解析（3)0、18【解析】(1)為了調(diào)節(jié)方便、測量準確，實驗中應(yīng)選用電流表A，電壓表Ｃ,滑動變阻器應(yīng)用分壓式接法,應(yīng)選阻值小得變阻器，故應(yīng)選Ｅ.（２)小燈泡兩端得電壓能從０開始連續(xù)變化,滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法,燈泡正常發(fā)光時得電阻R=４Ω，電壓表內(nèi)阻為１0ｋΩ,燈泡電阻遠小于電壓表內(nèi)阻，電流表應(yīng)選擇外接法,實驗電路圖如圖所示.（３）將此小燈泡接在電動勢為1、５V,內(nèi)阻為３、０Ω得電源上,在圖乙所示坐標系內(nèi)作出等效電源得Ｕ。I圖像，圖像如圖所示，由圖示可知，燈泡兩端實際電壓Ｕ＝0、6V，電流Ｉ＝０、3A，燈泡實際功率P＝UI＝０、6×０、3W＝０、１8W。３、【題干】某同學在進行擴大電流表量程得實驗時,需要知道電流表得滿偏電流和內(nèi)阻，她設(shè)計了一個用標準電流表G1來校對待測電流表Ｇ2得滿偏電流和測定G2內(nèi)阻得電路，如圖所示，已知G１得量程略大于G2得量程,圖中R１為滑動變阻器，Ｒ2為電阻箱,該同學順利完成了這個實驗。（1)實驗過程包含以下步驟，其合理得順序依次為_______＿(填步驟得字母代號)。A、合上開關(guān)Ｓ2；B、分別將R1和R２得阻值調(diào)至最大；C、記下R2得最終讀數(shù);D、反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2得阻值,使G1得示數(shù)仍為I1,使Ｇ2得指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度得一半，此時R2得最終讀數(shù)為r;E、合上開關(guān)S1；Ｆ、調(diào)節(jié)R1使G2得指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，記下此時G1得示數(shù)I１.(2)僅從實驗設(shè)計原理上看,用上述方法得到得Ｇ2內(nèi)阻得測量值與真實值相比_＿__＿___(選填“偏大"“偏小"或“相等"）。（３）若要將Ｇ２得量程擴大為I,并結(jié)合前述實驗過程中測量得結(jié)果,寫出需在Ｇ2上并聯(lián)得分流電阻Rs得表達式，Rs＝__＿＿_＿__?！敬鸢浮?1）ＢＥFADC（2）相等（３)eq\f(I１，Ｉ-I1）r【解析】(1)根據(jù)半偏法測電表內(nèi)阻得步驟可得正確順序為B、E、F、A、Ｄ、C。(2)由于G１測量干路電流,Ｇ2測量支路電流，通過R2得電流是兩表示數(shù)之差,然后根據(jù)并聯(lián)電路中電流與電阻成反比準確計算。答案“相等”。（3）擴大電流表得量程需要并聯(lián)一個電阻,由上述實驗步驟可知其滿偏電流為I1,則有rI1＝(Ｉ-I1)Rs，則Ｒｓ=ｅq\f（Ｉ1，I－I１)ｒ。鞏固鞏固1、【題干】某同學將一直流電源得總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部得發(fā)熱功率Pｒ隨電流Ｉ變化得圖線畫在同一坐標系內(nèi),如圖所示，根據(jù)圖線可知下列說法正確得是()A、反映Ｐr變化得圖線是ｂB、電源電動勢約為8ＶC、當外電阻約為２Ω時，輸出功率最大Ｄ、當電流為0、5A時，外電路得電阻約為6Ω【答案】CＤ【解析】電源內(nèi)部得發(fā)熱功率Pｒ=I2r，Pr－I圖象是拋物線，而且是增函數(shù),則反映Pr變化得圖線是c，故A錯誤;直流電源得總功率PＥ＝ＥI，P-I圖象得斜率等于電動勢E，則有：,故Ｂ錯誤；圖中Ｉ=2A時，電源內(nèi)部得發(fā)熱功率Pｒ與電源得總功率相等，則有Pr＝I２r，得到，故Ｃ正確;當電流為0、5A時,根據(jù)閉合電路歐姆定律得:，解得：，故D錯誤。所以CD正確，AB錯誤。2、【題干】某同學準備利用下列器材測量干電池得電動勢和內(nèi)電阻、A、待測干電池兩節(jié),每節(jié)電池電動勢約為1、5V，內(nèi)阻約幾歐姆B、直流電壓表V1、V2，量程均為3V，內(nèi)阻約為3kΩＣ、定值電阻R0未知D、滑動變阻器R,最大阻值RmE、導線和開關(guān)(１)根據(jù)如圖甲所示得實物連接圖，在圖乙方框中畫出相應(yīng)得電路圖圖丙圖丙圖甲圖乙（２)實驗之前，需要利用該電路圖測出定值電阻Ｒ0,方法是先把滑動變阻器R調(diào)到最大阻值Rm，再閉合開關(guān),電壓表V1和Ｖ２得讀數(shù)分別為Ｕ10、U20,則Ｒ0＝(用U10、U２0、Rm表示)（3）實驗中移動滑動變阻器觸頭，讀出電壓表V1和Ｖ２得多組數(shù)據(jù)U1、U2,描繪出Ｕ1—U2圖象如圖丙所示，圖中直線斜率為k,與橫軸得截距為a，則兩節(jié)干電池得總電動勢E=，總內(nèi)阻r＝（用k、ａ、Ｒ０表示)、【答案】（1）如圖；(2)（3）；【解析】（１）由實物圖可知電路得連接方式，得出得實物圖如圖所示；（2)由圖可知,V２測量R0與Ｒ兩端得電壓，V1測量R兩端得電壓,則R0兩端得電壓U２０—U1０;由歐姆定律可知，；(3)由閉合電路歐姆定律可知，變形得:則有：；，解得：；3、【題干】為測定某舊干電池得電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供了如下器材：A、舊干電池2節(jié)（假設(shè)兩節(jié)電池完全一樣）Ｂ、電壓表（視為理想電壓表,量程0～３V）Ｃ、電阻箱R（0~999、9)D、定值電阻R0＝１0E、多用電表F、開關(guān)、導線若干、（１）同學甲直接使用多用電表得直流2、5V檔測量一節(jié)電池得電動勢,讀數(shù)如圖所示，則該同學測得得電動勢E=___＿___，此測量值比舊干電池電動勢得真實值________(填偏大或者偏?。?。（2）同學乙將兩節(jié)干電池串聯(lián)接入如圖所示得電路，規(guī)范操作得到如圖所示得圖像。該同學所描繪得圖像中,橫坐標是_＿＿__＿_Ａ、1／(R+R0）B、RC、1／R(3）按照(2）問中所選得橫坐標,已知圖像得斜率為k,縱坐標得截距為b，則一節(jié)干電池得電動勢E=_＿__＿__，內(nèi)阻r=____＿_（用k、b、R0表示）。【答案】（1）1、45V,偏小(２）Ｂ(3),【解析】（１)電壓表讀數(shù)為１、45V，這個過程中由于電壓表相當于一個儀器，測量為路端電壓,小于電源電動勢，（2、３）根據(jù)閉合回路歐姆定律可得,變形可得，橫坐標為R，根據(jù)題意可得，一節(jié)干電池電動勢為,內(nèi)阻為,聯(lián)立解得,拔高拔高1、【