最新-2018版高中物理 42测量电源的电动势和内阻课时讲练通课件 沪科版选修3-1 精品
2018-2019学年高中物理选修3-1沪科版课件：4.2测量电源的电动势和内阻
探究一
探究二
题后反思
本题有几个易错的地方: 错析 1:实物连接时电表的量程弄错或正负接线柱弄反。 错析 2:连接滑动变阻器时连错,起不到变阻作用。 错析 3:作出图像后将图线与 I 轴的交点当作短路电流。
探究一
探究二
探究二实验的拓展与创新 名师精讲
测量电池的电动势和内阻的其他方法 1.用一只电流表和电阻箱来测量,电路如图 1 所示。测量原 理:E=I1(R1+r),E=I2(R2+r),由此可求出 E 和 r。此种方法使测得的电动势无 偏差,但内阻偏大。 2.用一只电压表和电阻箱测量,电路如图 2 所示。测量原 理:E=U1+ 1r,E=U2+ 2r,由此可求出 E 和 r。 此种方法测得的电动势和内阻 均偏小。
例题 2
(1)本实验中的 R0 应选 A.10 Ω B.50 Ω C.150 Ω D.500 Ωຫໍສະໝຸດ (填字母)。探究一
探究二
(2)该同学接入符合要求的 R0 后,闭合开关 S,调整电阻箱的阻值,读取电 流表的示数,记录多组数据,作出了如图所示的图线,则根据图线可求得该电 池的电动势为 E= V,内阻 r= Ω。
探究一
探究二
例题 1
用伏安法测定两节干电池组成的电源的电动势 E 和内电阻 r。实验中 共测出五组数据,如下表所示:
1 2 3 4 5 U/V 2.80 2.60 2.50 2.20 2.00 I/A 0.48 0.80 1.00 1.60 1.98
(1)将如图中所给的器材连接成测量 E、r 的电路,并用箭头标出开关闭合前 滑动变阻器滑片的位置。
一
二
三
四
五
二、实验原理
1.原理图如图所示。 2.原理:通过改变滑动变阻器的阻值,用电压表和电流表测出每种状态 (最少两种)下的 U、I 值,列出两个方程,即可求出电动势 E 和内阻 r。 ������ = ������1 + ������1 ������, 即 联立求解可得 ������ = ������2 + ������2 ������, ������ = ������ =
高三物理测定电源的电动势和内阻PPT教学课件 (2)
二、实验原理
闭合电路欧姆定律U＝E-Ir，式中U为路端电压，r为电源内阻，I为流过电源的电流， E为电动势，只要测得两组(I，U)值，列方程组：
U1＝E-I1r
E=?
U2＝E-I2r
r=?
或多测几组(I,U)值，画出U-I图线，利用图线的截距和斜率求得E和r。
三、实验器材 电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸。
四、实验步骤
1.连接电路，如图7-5-1所示。电流表取
0.6A量程，电压表取3 V量程，移动触头位
置，使电键刚闭合时，连入电路中的有效阻
值最大。
2.测几组(I,U)值。闭合电键，移动变阻
器触头位置，使电流表有明显示数，记下一
组(I,U)值；断开电键，用同样方法，多次移 动变阻器触头位置，记录多组(I,U)值，然后
2.画U-I图象时，为画图准确应尽量利用坐标纸，将图象画得较
大，以提高精确度，并且纵轴坐标可以不从零开始，用截距求E，用 斜率r=| U |求内阻大小。
I 六、误差分析
1.由于接线不紧，易造成接触电阻，使内阻测量值偏大。 2.每次读完电表示数后，没有立即断电，而是长时间闭合开关S， 甚至在改变滑动变阻器阻值的全过程中始终放电，造成电池电动势E 下降，内阻r增大。 3.测量电路存在系统误差，I真＝I测+IV中未考虑电压表的分流作 用。 4.用图象法求E和r时，由于作图不准造成的偶然误差。
热点一 实验器材的选择
【例1】［2009年高考安徽理综卷］用图7-5-2所示的电路，测定一节干电池的电动势 和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一
个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： (a)电流表(量程0.6A、3A)； (b)电压表(量程3 V、15V)； (c)定值电阻(阻值1Ω、额定功率5 W)； (d)定值电阻(阻值10Ω，额定功率10W)； (e)滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流2A) (f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1A) 那么
2018-2019学年沪科选修3-1 4.2 测量电源的电动势和内阻 课件(53张)
• 即 时
典 例 剖 析
(2)直线斜率的绝对值等于电源的 内阻
，即 r＝|ΔΔUI |＝
E Im
.
达 标
(3)若电源内阻 r＝0(理想电源)，则 U＝E.
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五、误差分析
知
1．偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作 U-I 图像时描点不
识 探
准确．
究
随
2.系统误差：主要原因是未考虑电压表的分流作用，使
返 首 页
知
识
探
究
随
二、实验器材
堂
自
待测电池，电压表(0～3 V)，电流表(0～0.6 A)，滑动变阻器(10 Ω)，开关，
测 •即导线．源自时典 例达 标
剖
析
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三、实验步骤
知 识
1．确定电流表、电压表的量程，按图 4-2-2 连接好电路，并将滑动变阻器
探 究
的滑片移到使接入电路的阻值为最大值 的一端．
堂 自
测
得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)
•
即
要小一些．U 越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，
典
例 剖
将测量结果与真实情况在 U-I 坐标系中表示出来，如图 4-2-4
时 达 标
析
所示，可见 E 测<E 真，r 测<r 真．
图 4-2-4
返 首 页
六、注意事项
1．器材或量程的选择
堂
为 0.检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压挡
自 测
检查电路，把两表笔分别接
a、b，b、c，d、e
时，示数均为
0，把两表笔接
测定电源电动势和内阻(共20张PPT)
(1)图甲中将定值电阻R1和电流表G 串联，相当于把电流表G改装成了
一个量程为__________V的电压表。
(2)闭合开关，多次调节电阻箱，并
记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I。
图8
(3)分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则1/I和1/R的关系式为
_______________。(用题中字母表示)
U/V
11.8 10.6
I/A
0.51 0.44
(4)请判断，从第1次实验到第2次实验，滑动变阻器滑动触头向 ________(填“右”或“左”)滑。
解析 (1)多用电表测电压，电流应从红表笔流进，故红表笔应接电池板的正极。 (2)从表中数据来看，量程应选择 0～15 V，开关要控制整个电路，故应选线②。 (3)由路端电压与电流的关系可知，表 1 数据符合实际。 (4)滑动变阻器连入电路中的电阻越小，电压表的示数越小，电路中电流越大， 故从第一次实验到第二次实验，滑动变阻器的滑动触头向左移动。 答案 (1)正 (2)② (3)表 1 (4)左
U/V
1.5
*
1.0
*
*
0.5
*
*
短路电 流I短
0
*
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 I/A
甲
U/V
1.5
非短路电流
1.4
1.3
纵 坐 标 1.2
可 以 不 1.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 I/A
从0开始
乙
二、用电流表、电阻箱测电源的电动势和内阻
实验原理 实验电路
数据处理 (1)图象法
误差来源
E＝IR＋Ir
1I ＝E1 ·R＋Er
(2)计算法 E＝I1R1＋I1r E＝I2R2＋I2r
高中物理第4章探究闭合电路欧姆定律2测量电源的电动势和内阻训练(含解析)沪科版选修31
测量电源的电动势和内阻A 组1.(多选)某兴趣小组研究三个电池的电动势和内阻,画出电池的U -I 图像如图所示,其中甲和丙两图线平行。
下列判断正确的是( ) A.甲电池的电动势比乙电池的大 B.乙电池的电动势和内阻都比丙电池的大 C.甲和丙两电池的内阻相等D.甲电池的内阻最大,丙电池的内阻最小解析:电池的U -I 图线的纵轴截距表示电池的电动势,斜率绝对值表示内阻,可以判断选项B 、C 正确。
答案:BC2.(多选)下面给出的用伏安法测电池的电动势和内电阻的数据处理方法中,既能减小偶然误差,又直观简便的方法是( )A.测出两组I 和U 数据,代入{E =E 1+E 1EE =E 2+E 2E 方程组,求出E 和rB.测出多组I 和U 数据,代入方程求出几组E 和r ,最后求出平均值C.测出多组I 和U 数据,画出U -I 图像,根据图像求出E 和rD.测出多组I 和U 数据,分别求出I 和U 的平均值,然后代入公式求出E 和r 答案:AD 3.(多选)用如图所示的电路测量电池电动势和内电阻时,若有两只电压表V1、V2量程相同,内阻分别为R V1、R V2,且R V1>R V2;两只电流表A1、A2量程相同,内阻分别为R A1、R A2,且R A1>R A2,在实验中,为了使E、r的测量值更精确一些,选择的电表可以是() A.V1与A1 B.V1与A2C.V2与A1D.V2与A2解析:本实验的系统误差主要来源于电压表内阻对电路的影响,电压表内阻越大,电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值,所测电池的内阻也越接近电池内阻的真实值,故电压表选用内阻大的好,而电流表内阻对本实验无影响,因为电流表内阻与R是串联,不需知道R与R A的值,故电流表选用哪一个都可以。
答案:AB4.如图所示,已知R1=R2=R3=1 Ω。
当开关S闭合后,电压表的读数为1 V;当开关S断开后,电压表的读数为 0.8 V,则电池的电动势等于()A.1 VB.1.2 VC.2 VD.4 V=r+1.5(Ω)解析:开关闭合时,R总=r+R1+E2E3E2+E3=1A代入公式得E=r+1.5(V)①将I=EE1开关断开时,R总'=r+R1+R3=r+2(Ω)=0.8A代入公式得E=0.8r+1.6(V)②将I'=E'E1解之得E=2V,r=0.5Ω。
2018版高考物理配套课件：第七章 实验12 测定电池的电动势和内阻
第七章 恒定电流实验12 测定电池的电动势和内阻考试标准知识内容必考要求加试要求实验12：测定电池的电动势和内阻√内容索引必考实验自清必考题型突破必考实验自清1.实验原理(1)实验依据：闭合电路欧姆定律.(2)E 和r 的求解：由U ＝E －Ir 得 ，解得E 、r .(3)用作图法处理数据，如图1所示.①图线与纵轴交点为；②图线与横轴交点为I 短＝ ；③图线的斜率表示r ＝ . 基本实验要求1U 1＝E －I 1r U 2＝E －I 2r图1E2.实验器材电池、电压表、电流表、 滑动变阻器0.6 3大1.实验数据求E 、r 的处理方法(1)列多个方程组求解，再求E 、r 的平均值.(2)图象法处理：以路端电压U 为纵轴，干路电流I 为横轴，建坐标系、描点、连线，纵轴截距为电动势E ，直线斜率k 的绝对值为内阻r . 规律方法总结22.注意事项大(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较 的旧电池.(2)电流不要过大，应小于0.5 A，读数要快.(3)要测出不少于6组的(I，U)数据，变化范围要大些.(4)若U－I 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r＝ 确定.(5)电流表要内接(因为r很小).3.误差来源(1)偶然误差：用图象法求E和r时作图不准确.(2)系统误差：电压表分流.必考题型突破命题点一 教材原型实验例1 某同学用伏安法测一节干电池的电动势E 和内电阻r ，所给的其他器材有：A.电压表 V ：0～3 V ～15 VB.电流表 A ：0～0.6 A ～3 AC.变阻器R 1：(20 Ω，1 A)D.变阻器R 2：(1 000 Ω，0.1 A)E.开关S 和导线若干(1)实验中电压表应选用的量程为________(填“0～3 V ”或“0～15 V ”)；电流表应选用的量程为________(填“0～0.6 A ”或“0～3 A ”)；变阻器应选用________(填“R 1”或“R 2”).0～3 V 0～0.6 A R 1(2)实验测得的6组数据已在U －I 图中标出，如图2所示.请你根据数据点位置完成U －I 图线，并由图线求出该电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝___________ Ω.解析 将U －I 图象中的点用一条直线连接，与纵轴交点约为1.5 V ，所以电动势E ＝1.5 V ；内阻等于直线的斜率的绝对值，约为0.48 Ω～0.53 Ω.图21.50.48 ～0.53答案 见解析图123 [题组阶梯突破]1.用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V，内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材供选用：A.电流表：量程0.6 A，内电阻约1 ΩB.电流表：量程3 A，内电阻约0.2 ΩC.电压表：量程3 V，内电阻约30 kΩD.电压表：量程6 V，内电阻约60 kΩE.滑动变阻器：0～1 000 Ω，额定电流0.5 AF.滑动变阻器：0～20 Ω，额定电流2 A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________.(均填仪器的字母代号)解析 因三节干电池的电动势约为4.5 V ，故电压表应选D ；因干电池放电电流不宜超过0.5 A ，故电流表应选A ；由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用F 即可.A D F(2)图3为正确选择仪器后，连好的部分电路.为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连(均填仪器上接线柱的字母代号).解析 本实验的实验电路应如图所示.a d c g fh 图3为了连接成如图所示的实验电路，还需要用导线将a 与d ，c 与g ，f 与h 相连.2.(1)用电压表、电流表测定电池的电动势和内阻实验.采用的是电路图________.√(2)根据图4所示图线得到电源电动势的大小是________________V，内阻是_______________Ω(结果保留两位小数).图41.44(1.43～1.44)0.92(0.89～0.92)3.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”实验中，某同学测得了七组数据(如下表).1234567U/V 1.22 1.020.880.600.630.510.48I/A0.20.40.50.60.70.8 1.0(1)根据表中实验数据在图5中已描好点，试作出U －I 图线；图5从图线中得出，电源电动势E ＝________V ，内电阻r ＝______Ω.1.6 1.45 解析 根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：由图示图象可知，电源的U －I 图线与纵轴交点坐标值为1.6，则电源电动势为：E ＝1.6 V ，电源内阻：r ＝| |＝ Ω≈1.45 Ω；答案 见解析图(2)若一位同学未画出图线，只选用其中两组U和I的数据，根据公式E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，则他47选用其中第______组和第______组数据时算得的结果误差较大.解析 由图示图象可知，第4组与第7组实验数据偏离图线最远，应用这两组数据列方程求出的电动势与内阻误差较大.命题点二 拓展创新实验例2 在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A.待测的干电池B.电流传感器1C.电流传感器2D.滑动变阻器R(0～20 Ω，2 A)E.定值电阻R0(2 000 Ω)F.开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图6甲所示的电路来完成实验.(1)在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P 向右滑动，则电流传感器1的示数将______(选填“变大”或“变小”).图6变小(2)图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1－I2图线(I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值)，则由图线可得被测电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.3.00 2.00I1R0(3)若将图线的纵坐标改为_________，则图线与纵坐标轴的交点的物理含义即为电动势的大小.解析若图象纵坐标改为路端电压，即I1R0，则图线与纵坐标轴的交点即可表示为电源的电动势.4.(1)伏安法测电源的电动势和内阻的实验原理是 .[题组阶梯突破]闭合电路欧姆定律解析 伏安法测电源的电动势和内阻实验中采用的实验原理为闭合电路欧姆定律；(2)某同学设计如图7所示电路测量电源的电动势和内阻，其中电流表内阻为R A.实验时，应先将电阻箱的电阻调到________.(选填“最大值” “最小值”或“任意值”)解析 电路为限流接法，开始时应让电流最小，然后再逐渐增大，故开始时电阻箱阻值应调到最大值处；最大值图7(3)根据实验数据描点，绘出的 －R图象是一条直线.若直线的斜率为k，在 坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E＝__，内阻r＝_______.(用k、b和R A表示)解析 由闭合电路欧姆定律可得：I＝变形可得：由函数知识可知：图象的斜率k＝ ，故E＝ ；图象与纵坐标的交点b＝，故r＝ －R A.。
物理4.2《测定电源的电动势和内阻》教案(沪科版选修3-1)
测定电源电动势和内阻一、教材内容分析本节课是高中物理选修3—1的第四章第二节，这节课内容是测量电源的电动势与内阻，电源的特性主要由电动势与内阻来描述，因此测量电动势和内阻对于合理使用电源具有重要的意义。
本节课主要介绍了用伏安法测量电源的电动势与内阻的电路以及一种新的处理实验数据的方法——用图象法处理实验数据。
二、设计理念与设计思路本节教学中主要让学生应用已经学过的闭合电路欧姆定理的相关知识，测量电源电动势和内阻，在教学中在教师的引导下，让学生明白该怎么做，为什么这样做。
本节内容涉及到动手实验及用图象法处理数据，通过学生自己的探索，不但把学过的知识应用于实际，还可以激发他们的学习兴趣。
随着目的的明确，引导测量方案（包括电路图）的形成，在探究过程中如实收集实验数据，然后师生共同探讨，得到较好的实验数据处理方法，并让学生表达实验结果，引导其对所得结果进行误差分析。
三、学情与教材分析学生已经掌握了闭合电路欧姆定律，并且已经有从电路的内、外电阻来分析电路的意识，但是由于对电学实验接触比较少，对实验电路的选择、设计能力还没有形成，对于电路的分析能力仍需进一步的加强，这也是本实验探究的一个重要任务。
另外，对于数据的处理，学生较熟悉的是计算法〔亦称代书法〕，利用图像处理数据的能力的培养是本次实验探究的另一个重要任务。
四、教学目标1知识与技能：使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。
2.过程与方法：学会利用图线处理数据的方法、误差分析。
3.情感态度与价值观：使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。
五、重点、难点分析1.重点：测量方案和利用图线处理数据2.难点：如何利用图线得到结论六、教学准备电流表，电压表，滑动变阻器，开关，一节电池，电池盒，导线若干。
高中物理 4.2《测定电源电动势和内阻》学案 沪科版选修
高中物理 4.2《测定电源电动势和内阻》学案沪科版选修【预习学案】1、现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么？2、根据闭合电路的欧姆定律，路端电压U=E-Ir、若测出两组（I、U）的值，写出电源电动势和内阻的表达式。
3、图像法处理数据的优点是什么？如何应用I、U图线求电源电动势和内阻？【新课学案】【实验目的】测定电池的电动势和内电阻【实验原理】由闭合电路的欧姆定律E =U+Ir知，路端电压U=EI坐标中，图线应该是一条直线。
显然，直线在U坐标上的截距值就是电池电动势，直线斜率的绝对值就是电池的内阻的大小。
上述用作图的方法得出实验结果的方法，具有直观、简便的优点。
【步骤规范】实验步骤操作规范一、连接实验电路1、将电流表、电压表机械调零2、布列实验器材，接图连接实验电路AVRSE r1、若表针不在零位，用螺丝刀旋动机械调零螺钉，使其正对2、⑴实验器材应放置在合适的位置，应使电键、滑动变阻器便于操作；电表刻度盘应正对实验者⑵电键接入电路前，处于断开位置；闭合电键前，滑动变阻器阻值置于最大；导线连接无“丁”字形接线⑶电流表量程0、6A，电压表量程3V 二、读取I、U数据1、调节滑动变阻器的阻值，闭合电键，读取一组电流表和电压表的读数2、改变滑动变阻器的阻值，闭合电键，读取电流表和电压表读数，共测8-10组1、⑴滑动变阻器的阻值由大到小变化，使电路中电流从小到大平稳地改变，适时地读取I、U读数⑵电流表和电压表读数正确，有估读⑶必要时要及时改变电表量程2、每次实验后，都要及时断开电源三、拆除电路，仪器复原【注意事项】1、使用内阻大些（用过一段时间）的干电池，在实验中不要将I调得过大，每次读完U、I读数立即断电，以免于电池在大电流放电时极化现象过重，E、r明显变化、2、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，而不要顾及个别离开较远的点以减少偶然误差、3、干电池内阻较小时U的变化较小，坐标图中数据点将呈现如图3甲所示的状况，下部大面积空间得不到利用，为此可使坐标不从零开始，如图3乙所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减小些、此时图线与横轴交点不表示短路电流、计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用r=|ΔU/ΔI|计算出电池的内阻r、4、实验误差的来源与分析（1）每次读完电表示数没有立即断电，造成E、r 变化；（2）测量电路存在系统误差，I真＝I测Iv，未考虑电压表分流、【典型例题】【例1】测量电源电动势和内电阻的器材如图A所示，请用实线表示导线，将图A中器材连成实验用电路。
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【解析】测量电路如图所示.
设电压表的内阻分别为RA和RB，电池的电动势为E，内
阻为r.先将电压表A串联接入电路中，记下其示数UA.
根据欧姆定律，有
E=UA
+
UA RA
r
①
然后，将电压表A、B同时串联接入电路中，记下两表
的将示r数等U效A为′和一U个B，未同知理量又，有从E①=和UA②+U式B中+ UR消②AA去r ，所以
【解析】选A、D.图线与纵轴的交点为电动势E= 1.40 V，由图像知，纵轴原点不是零，所以图线
与横轴的交点不是短路电流，故C错.电池内电阻
r= E-U0 = 1.40=-11.00Ω,故B错.当电压表示数
I0
0.40
为1.20 V时电流表示数
I= E-U =1.40-1.20
A=0.20 A,
r
【解析】(1)从电路连接可以看出，电流表A的读数增 大时，电压表V1的读数减小，电压表V2的读数增大． 甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据绘制图像的， B错误，A正确；乙同学是根据电压表V2和电流表A的 数据绘制图像的，C错误，D正确．
(2)图像中两直线的交点表示电压表V1的读数与电压表 V2的读数相等，即滑动变阻器的阻值为0，滑动变阻 器的滑动触头P滑到了最左端，A错误；从图像可以得 出电阻R0的阻值大于电源的内阻，滑动变阻器的阻值 减小，电源的输出功率增大，两直线的交点对应滑动 变阻器的阻值为0，即电源的输出功率最大，B正确； 定值电阻R0消耗的功率为：P=U2I=1.0×0.5 W=0.5 W，C正确；电源的效率为：η=UI/(EI)=U/E，U越 大，效率越大，D错误．
(3)从图像可以得出定值电阻R0的阻值为：R0=U2/I= 1.0/0.5 Ω=2.0 Ω；从甲同学的图像可以得出图像在U 轴上的截距为1.50 V，即电源的电动势为1.50 V，图像 斜率的绝对值为：k=ΔU1/ΔI=0.5/0.5=1.0，即电源的 内阻为r=1.0 Ω. (4)该电路中电流表的读数为：I=E/(R＋R0＋r)，当R最 小时，电流最大，最大值为：Im=E/(R0＋r)=1.5/(2.0 ＋1.0) A=0.5 A，该电路中电流表的读数不能达到0.6 A.
(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_____.(选填 “最大值”、“最小值”或“任意值”) (2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10 Ω的定 值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较 合理的方案是_____.(选填“1”或“2”)
(3)根据实验数据描点，绘出的 1 -R 图像是一条直线.若
1
故A、D正确.
5.有两只电压表A和B，量程已知，内阻不知等于多少； 另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多 少.只用这两只电压表、开关和一些连接用的导线，能 通过测量计算这节电池的电动势(已知电动势不超出电 压表的量程，干电池不许拆开). (1)画出你测量时所用的电路图； (2)以测得的量作为已知量，导出计算电动势的式子.
(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置, 读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位 置,得到的数据为
在如图所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出 所对应的I1-I2图线.
(4)利用所得曲线求得电源的电动势E=_____ V,内阻 r=_____Ω.(保留两位小数) (5)该电路中电源输出的短路电流Im=_____A.
直线的斜率为k，在
1
U
坐标轴上的截距为b，则该电源的
U
电动势E=_____，内阻r=_____(用k、b和R0表示)
【标准解答】(1)为了保护电路及电表，防止电路中电流
过大，所以实验前应电阻箱置于最大值接入电路中.
(2)通过试值法来说明理由.若R=300 Ω，电流约为
9 ≈0A.03 A；
300+10
I
=
1.49-0.12010=-3 01.6040
480 10-3
Ω
(5)短路电流
Im
=
E r
=
1.49 0.60
A=2.5 A
答案:(1)见标准解答图 (2)b端
(3)见标准解答图
(4)1.49 0.60 (5)2.5
【典例2】(2010·江苏高考)在测量电源的电动势和内 阻的实验中，由于所用的电压表(视为理想电压表)的 量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路.
【标准解答】(1)由电路图连线如图
(2)闭合开关S前,为保护电路,应使连入电路的滑动变阻器 阻值最大,故滑动端c置于b端. (3)连线如图
(4)电路中A1与R1串联等效于电压表,纵轴截距为 0.149 mA,
对应电压值U=0.149×10-3×104 V=1.49 V
故电动势E=1.49 V,内阻r=| U|
(1)电流表和电压表所选的量程分别为_____A和_____V； 定值电阻应选_____；滑动变阻器应选_____.(后两空 填器材前面字母) (2)请按电路图将图中器材用笔画线代替导线进行连接.
【解析】(1)由于蓄电池内 阻很小，保护电阻若过大， 则蓄电池内阻对电路影响 可忽略，测量误差太大， 故保护电阻应选C；由I=
5.电池的U-I图像的截距、斜率分别表示什么物理量？ 提示:图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流 强度I增大时，路端电压U将随之减小，U与I成线性关 系，U=E-Ir.纵轴截距意味着断路情况，它的数值就是 电源电动势E，横轴截距(路端电压U=0)意味着短路情 况，它的数值就是短路电流 E图, 像的斜率是内阻r也
3.在利用解方程组求解E和r时,选取U和I时应注意什么? 提示：在计算E和r时,U1和U2,I1和I2的差值要大一些, 这样可以减小误差.
4.利用所测数据画U-I图像时应注意什么? 提示：画U-I图像时，要使较多的点落在这条直线上或 使各点均衡分布在直线的两侧，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抵 消，从而提高精确程度.
【典例1】(2009·海南高考)图甲是利用两个电流表A1 和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.图中S 为开关,R为滑动变阻器,固定电阻R1和A1内阻之和为 10 000 Ω(比r和滑动变阻器的总电阻大得多),A2为理 想电流表.
(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连 线. (2)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端c移动至 _____(选填“a端”、“中央”或“b端”).
【解析】(1)电路连接如图.
(2)闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最
大，故滑片应置于B端.
(3)由图像可知，电源电动势为1.5 V， 内阻 r=1.5-1.0 =1.0 .
0.5
答案:(1)见解析 (2)B (3)1.5 1.0
8.(探究创新)两位同学在实验室中利用如图(a)所示的 电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调 节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同 学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一同学 记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据 描绘了如图(b)所示的两条U-I图线．回答下列问题：
【解析】选A、B、C.在测定电源的电动势和内阻的实 验中，主要是测得多组电流值和相应的路端电压值， 通过电流表和电阻箱的阻值可求得路端电压值，故A 正确.通过电流表和电压表可直接测得电流和电压，故 B正确.通过电压表和电阻箱的阻值可求得电路中的电 流，故C正确.而滑动变阻器无法测得其阻值，故D错 误.
E可知电流表量程应选3 A，电压表量程选3 V；滑
R+r
动变阻器阻值太大不易调节，故选E. (2)电路图如图 答案:见解析
7.在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接 好部分实验电路.
(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连 接起来. (2)在图乙的电路中，为避免烧坏 电表，闭合开关前，滑动变阻器 的滑片应置于_____端(填“A”或 “B”). (3)图丙是根据实验数据作出的 U-I图像，由图可知，电源的电动势E=_____V，内阻 r=_____Ω.
RA
电源电动势为 E= UAUB
UA -UA
答案:(1)见解析图
(2)
UAUB
U
A
-U
A
6.(2011·华安高二检测)用如图所示的电路测定电动 势约为2 V的蓄电池的电动势和内阻.因蓄电池内阻非 常小，为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用 了一个保护电阻R0，除蓄电池、导线、开关外，可供 使用的实验器材还有： A.电流表(量程0.6 A、3A) B.电压表(量程3 V、15 V) C.定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W) D.定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W) E.滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω，额定电流为2 A) F.滑动变阻器(阻值范围0～200 Ω，额定电流为1 A)
1.实验中所用的电池选择新的好，还是旧一些好？为什 么？ 提示：实验中所选用的电池应当旧一些好，因为这样的 电池内阻较大，测量时相对误差较小.
2.为什么在实验中电流不宜过大,且通电时间不宜过长? 提示：电池在大电流放电时极化现象较严重,电动势E会 明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电电流不宜超过 0.3 A,短时间放电电流不宜超过0.5 A.因此实验中不宜 将I调得过大,读电表的读数要快次测定电源的电动势和 内阻所作的图像，有关这个图像的 说法正确的是( ) A.由于纵轴的起点不是0,所以纵轴 截距不表示待测电源的电动势，即 E≠3 V B.横轴截距表示短路电流，即I短=0.6 A C.根据r=E/I短，计算出待测电源内阻为5 Ω D.根据r=ΔU/ΔI，计算出待测电源内阻为1 Ω
若R=60 Ω，电流约为
9 ≈A0.15 A，后者电流读数
60+10
大，误差小，应选2合适.
答案:(1)最大值 (2)2 (3)