2019年高考物理二轮复习电学实专题验测定电源的电动势和内阻(上)课件

组数据，分别列方程组求出E、r，再求E、r的平均
值。)______________________________________。
②解：
E

U1

U1 R1
(
R0

r
)
E

U2

U2 R2
(
R0

r
)
解得 E R1R2 R1 R2
U 2 R1 U1R2
r R1R2 U1 U 2 U 2 R1 U1 R2
较小,因此在电路中接入了一阻
R
值为2.00Ω的定值电阻R0.闭合 开关K，调整电阻箱的阻值， 读出电压表相应的示数,得到了 如下数据（R和U分别表示电阻 箱读数和电压表读数）：
V
K E r R0 图甲
R/Ω 40.00 20.00 12.00 8.00 6.00 5.00 U/V 1.89 1.78 1.66 1.57 1.43 1.35
4．在画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或 使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏离直线太远的 点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分 的抵消，从而提高精确度。
5．干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不 会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴的刻 度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当 值开始（横坐标I必须从零开始）。但这时图线和横轴 的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样 还是电源的内阻，这时要特别注意计算斜率时纵轴的 刻度不从零开始。
②用笔画线代替导线完成实物连接图。
③实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1;
当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求
出E=
，r=
。（用I1，I2，U1，U2
及R表示）
R' A
V
R E, r S
解：如图
E I1U 2 I2U1 I1 I2
r U2 U1 R I1 I2
E U2I1 U1I2 I1 I2
rA

U2 I1
U1 I2
R0

U1
I1rA I1 题目
22． (2)某型号电池的电动势约3.7 V，内阻约2Ω，允 许通过的最大电流为300 mA。现欲测定其电动势E和 内阻r，给定的器材有：待测电池E；
电阻箱R(阻值0～999.9Ω)；
11．（10分）某同学对实验室的一个多用电表中的电 池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外， 还有一个方形的电池（层叠电池），如图甲所示。
为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有
下列器材：
A．电流表G（滿偏电流10mA，内阻10Ω）
B．电流表A（0～0.6 A～3A，内阻未知）
C．滑动变阻器R（0～100Ω，1A）
V A
图甲
(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路.
(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的 U-I图线,由图线可较准确求出该电源电动势E= 1.50 V;
内阻r= 0.85 Ω. 图乙
U/V
1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9
0.8 0 0.1
0.2 0.3
I/A
简单实验步骤和E、r、R0三 个物理量的计算式。
（3）解： 电路图如图示： 实验步骤：
①按电路图连接好电路；
rA A P
R0
R
V
Er S
②闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器短路，测 得两电表读数为U1、I1；
③移动滑片P使滑动变阻器不短路，测得两电表读 数为U2、I2； ④整理器材，数据处理。
由闭合电路欧姆定律 E=U1+I1r, E=U2+I2r 由部分电路欧姆定律 U1=I1(R0+rA), 解得计算公式为：
注意事项: 1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜 大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。 2．干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降， 内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短 时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得 过大，读电表要快，每次读完立即断电。
3．要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些， 用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4 为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解 出E、r值再平均。
I/A
0.10 0.20 0.30
图乙 题目
11．测量电源的电动势E及内阻r（E约为6V，r约
为1.5Ω）。器材：
量程3V的理想电压表V，
量程0.6A的电流表A（具有一定内阻）,
固定电阻R=8.5Ω,
滑线变阻器R′(0—10Ω)，
开关S，导线若干。
①画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给
出的符号或字母标出。
接电路。
V
V
R
R0
– 3 15
R0
ES 甲
（2）如右图所示
（3）该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压
表读数U，得到二组数据：R1=2.0Ω时U1=2.37V； R2=4.0Ω时U2=2.51V。由这二组数可求得电源的电 动势为E= 2.94 V，内阻为 r= 1.2 Ω． （4）为使最终测量结果更精确，在不改变实验方
定值电阻R0，(阻值3 Ω)； 直流电压表V(量程3 V，内阻约6 kΩ)；
直流电流表A (量程0.3 A，内阻约2 Ω)；
R V
R0
开关S一个；导线若干。
E rS
①如果在上述两个电表中只选用一个电表与其它器材
组成测量电路，为使测量结果有尽可能高的精确度，
应选用的电表是___V____，请在虚线框中画出测量电
R0
③建议一： 多测几组R、U数据，分别求出相应的I值
，用U、I数据作出U-I图线，由图线的截距、斜率求
R/Ω 40.00 20.00 12.00 8.00 6.00 5.00
U/V 1.89 1.78 1.66 1.57 1.43 1.35
I/A 0.047 0.089 0.138 0.196 0.238 0.270
为了比较准确地得出实验结论,该小组的同学准备用图
象来处理实验数据,图象的纵坐标表示电压表读数U， 则图象的横坐标表示的物理量应该是__电__流__I(_或__U_/_R_).
13、在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同 学根据实验数据，作出了正确的 U－I 图象，如图 所示，其中图线斜率绝对值的物理含义是 （B ）
A．短路电流 B．电源内阻 C．电源电动势 D．全电路电阻
U/V 3 2
1
I/A
0.0 0.2 0.4 0.6
13．（10分）利用如图a所示的电路图测量电源电 动势和内电阻，器材如图b所示，请用实线代表导线， 将图b中器材连成实验用电路。
图c
123456 I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
11. 某同学采用如图甲所示的电路测定电源电 动势和内阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻 约1Ω，电压表(0-3V,3kΩ),电流表(0-0.6A,1.0Ω),滑动 变阻器有R1(10Ω 2A)和 R2(100Ω 0.1A)各一只; (1)实验中滑动变阻器应选用 R1 (选填R1或R2).
测定电源的 电动势和内阻(上)
2019年高考物理复习
实验目的: 测定电池的电动势和内电阻。 实验原理:
如图1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读 出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组 E、r值，最后分别算出它们的平均值。 此外，还可以用作图法来处理数据。
即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标,用测出的几 组I、U值画出U-I图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点 即为电动势E值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值.
可见电动势E＝9.0V ，内阻r=10.0Ω．
I 1 / mA
10
U/ V
10
8
8
6
6
4
I2 /A
20 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
丁
4
I2 /A
20 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
题目
11.（10分）王红同学到实验室做“测定电源电动势
和内阻”的实验时，发现实验桌上还有一个定值电阻
D．定值电阻R0（阻值990Ω）
甲
E．开关与导线若干
（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图乙所 示的电路，请你按照电路图在丙图上完成实物连线．
E
S
R0
G
R A
乙
（1）实物连接如右图 ( 2分，电流表量程选择、 滑线变阻器滑片位置错误各扣1分 )
（2）丁图为该同学根据上述设计的实验电路利用
测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数, I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电 池的电动势E＝ 9.0 V ，内阻r= 10.0 Ω． 解： U I1( Rg R0 ) 将纵坐标转换成U, 如右图示：
0.4
图线的斜率为k=0.7/0.37=1.85Ω k为电源内阻与电流表内阻之和
电流表的内阻为RA=1.0Ω， 电源的内阻 r=1.85-RA=0.85 Ω
16．（14分） （1）图中螺旋测微器的读数是___9_.1_0_2__ mm．
15
10
05
5
（2）某研究性学习小组利用图甲所示电路测量某
电池的电动势E和内电阻r．由于该电池的内电阻r
RA V
Er S 图a
解：实验用电路如图示
图b
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验时经测量得出的数据如下表，请在图c的方格纸上
画出U—I图线。利用图线
U/V
可求出电源电动势和内电 1.50
阻分别
1.40
1.30
为 E=1.46V 、 r=0.72Ω 。
1.20
画出U—I图线如图示：
1.10
I/A
1.00 0.10 0.30 0.50 0.70
11．（10分）要测量一电源的电动势E（小于3V）和
内阻r（约1Ω），现有下列器材：电压表V（3V和15V
两个量程）、电阻箱（0~999.9Ω）、定值电阻R0=3Ω、 开关和导线。某同学根据所给器材设计如下的实验电
路。
（1）电路中定值电阻R0的作用是保护电源,防止短路. （2）请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连
计算出与各组数据对应的 该物理量并填在表格中， 在图乙所示的图象中作图，
2.1 U / V
2.0 1.9
利用图象得到 E =__2_.0_0__V,
1.8 1.7
r = _0_._4_0_~_0_.5_0___Ω．
1.6
图象如图所示:
1.5 1.4
r 2.00 1.30 2.00 0.45 1.3 0 0.285
实验器材:
待测电池，电压表( 0-3V ), 电流表（0-0.6A）， 滑动变阻器（10Ω）， 电键，导线。
RA
V
ErS
图1
E U/V I/A
O 图2 I短
实验步骤: 1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图 连接好电路。
2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数， 记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组I、 U的值。 4．打开电键，整理好器材。 5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动 势和内电阻的值。
（2）定值电阻R0的计算表达式是： R0=
U1 U2 I
(用
测得的物理量表示)， 若实验中的所有操作和数据处理
无错误，实验中测得R0值 大于 （填“大于”、“等 于”或“小于”）实际值。
（3）张超同学说：“在王红同学所用的实验器材中，
如果知道电流表的内阻rA，就能少用一个电压表测出 电动势、内阻以及R0的值。请你在虚线框中画出张超 同学设想的电路图，并写出
R0。他设计了如图所示的电路来测量R0的阻值，实验
时用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数，并
将滑动变阻器的滑片P移动到不同位置时，记录了U1、
U2、I 的一系列值。 （1）他在同一坐标纸上分别作
出U1－I、U2－I图线，则所作的 直线斜率较大的是 U2－I .
V2
PA R0 R
V1
解：U1－I图线的斜率等于电源内阻r ， E r S U2－I图线的斜率等于电源内阻r与电阻R0之和，
路图，图中要标明相关器材的字母符号。
测量电路如图所示：
②用设计的电路读取两组数据，分别用R1、U1、R2、 U2或用R1、I1、R2、I2表示，求得待测电池电动势 E=___________，内阻r=___________。
③为使测量结果更精确，在不改变实验器材、实验
电路的前提下，请你提出一条建议：(例如：多测几
法、不更换实验器材的前提下，请你对该同学提一
条建 多测几组R、U，分别求出电动势E、内阻. r
，再求E、r的平均值，利用图象处理数据。
解: （3）
E
U1
U1 R1 R0
r

2.37
2.37 r 23
E

U2

U1 R2 R0
r

2.51
2.51 43

r
解得 E=2.94V r=1.2Ω