2021高考物理二轮复习第一篇专题十二：电源电动势和内阻的测量学案6页

电源电动势和内阻的测量
(2020·山东等级考)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电
动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约 1.5 V,内阻小于 1 Ω);　电压表 V(量程 3 V,内阻约
3 kΩ);
电流表 A(量程 0.6 A,内阻约 1 Ω); 滑动变阻器 R(最大阻值为 20 Ω);
定值电阻 R1(阻值 2 Ω);定值电阻 R2(阻值 5 Ω);开关一个,导线若干。
(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满
偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在 U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结
果发现电压表示数的变化范围比较小,
出现该现象的主要原因是______。(单选,填正确答案标号)
A.电压表分流
B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小
D.电流表内阻较小
(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,
重新测量得到的数据如表所示。
序号 1 2 3 4 5 6 7
I/A 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40
U/V 1.35 1.20 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52
请根据实验数据,回答以下问题:

①坐标纸上已标出后 3组数据对应的坐标点,请在坐标纸上标出前 4组数据对应的坐标点并
画出 U-I图象。
②根据实验数据可知,所选的定值电阻为________(选填“R1”或“R2”)。
③用笔画线代替导线,请按照改进后的方案,将实物图连接成完整电路。
测定电源的电动势和内阻的实验技巧
1.在电键 S闭合前,滑动变阻器的滑片应使变阻器连入的阻值最大;要测出不少于 6组 I、U数
据,且变化范围大些,用方程组求解时,1与 4、2与 5、3与 6为一组,分别求出 E、r的值再求
平均值。
2.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些。
3.画 U -I图线时纵轴刻度可以不从零开始,此时图线和横轴交点不再是短路电流。
4.实验中不要将 I调得过大,不宜超过 0.3 A。读表要快,读完立即断电。
5.此实验还可以改用一个电阻箱和一个电流表或一个电压表和一个电阻箱来测定。
1.(测量电源电动势和内阻)利用如图甲所示电路,可以测量电源电动势和内阻,所用的实验器
材有:

待测电源(电动势不大于 6 V,内阻不大于 1 Ω),电阻箱 R(最大阻值 999.9 Ω),表头 G(量程为
200 μA,内阻为 900 Ω),定值电阻 R0、R1,开关 S,导线若干。实验步骤如下:
(1)先利用 R0将表头 G改装成 2 mA的电流表,再利用 R1将 2 mA的电流表改装成量程为 6 V的
电压表,则两定值电阻的阻值分别为:R0=______Ω,R1=__________Ω;
(2)将电阻箱阻值调到__________(选填“最大“或“最小”), 再闭合开关 S;
(3)多次调节电阻箱,记下表头 G的示数 I和电阻箱相应的阻值 R;
(4)以 为纵坐标, 为横坐标,作出 - 图线如图乙所示;
(5)根据 - 图线求得电源的电动势 E=________V,内阻 r=__________Ω(此两空结果均保留到
小数点后一位);
(6)步骤(5)的近似处理会导致测量的电动势__________,内阻__________(此两空均选填“偏
小”偏大”或“不变”)。
2.(测量电池电动势和内阻)某同学准备测量一电池的电动势和内阻。
(1)先用多用电表“直流 2.5 V挡”粗测该电池电动势,如图所示,读数为__________V。
(2)为较精确测量电池电动势和内阻,设计了图甲所示的电路。其中定值电阻 R约为 3 Ω,标有
长度刻度的电阻丝 ac,每单位长度电阻为 R0,电流表内阻不计。根据图甲完成图乙中实物连线。

(3)闭合开关 S,滑动触点 P,记录 aP的长度 L和相应电流表的示数 I,测得几组 L、I值。以 为
纵坐标,L为横坐标,作出如图所示的 -L图象,已知图象斜率为 k,图象与纵轴截距为 b,由此
可求得电池电动势 E=______________,内阻 r=____________。(用题中字母 k、b、R、R0表
示)
考向 3　电源电动势和内阻的测量
///研透真题·破题有方///
　【解析】(1)电压表示数变化过小,则原因是外电阻比内阻大得多,即电源内阻偏小,故选 B。
(2)①根据数据作出 U-I图象如图;

②由图象可知 r+R 定= Ω=2.63 Ω,则定值电阻小于 2.63 Ω,所以定值电阻应为 R1;
③...