2021届高考物理实验专项突破专项12 电源电动势和内阻的测量 (解析版)

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2021 届高考物理实验专项突破--电源电动势和内阻的测量

1．（2021·上海高三二模）某同学“用 DIS 测电源的电动势和内阻”的实验电路如图 a所示，其中 R0是

阻值为 4Ω 的定值电阻，滑动变阻器 R的最大阻值为 10Ω。

（1）定值电阻 R0在实验中的作用是___________。

（2）测得电源的路端电压 U与电流 I的关系图线如图 b所示，电源电动势 E=___________V，内阻

r=___________Ω。

（3）滑动变阻器滑片从最左端 M处向中点 O移动的过程中，滑动变阻器 R上消耗的功率变化情况是____

_______。

（4）另一位同学用电流传感器、电阻箱、电源等器材设计了如图 c所示的电路，通过改变电阻箱的阻值

R，得到不同的电流 I，由实验数据做出图线，若该图线的斜率为 k，则电源电动势为___________。

【答案】保护电路 2.9 3 先增大后减小 k

【详解】(1)[1]为防止滑动变阻器接入电路的阻值为零导致电路电流太大损坏电源，要在电路中接入保护

电阻，因此图中 R0的作用是是保护电源。

(2)[2]根据图(a)所示电路图，由闭合电路的欧姆定律可知，电源电动势

则路端电压

由图示 U−I图象可知，电源电动势

[3]图象斜率的绝对值

电源内阻

(3)[4]定值电阻 R0与电源等效为电源，等效电源电动势

等效内阻

滑动变阻器最大阻值

当滑动变阻器滑片从最左端向最右端移动时，滑动变阻器的阻值从 10Ω 减小到零，外电路(滑动变阻器)的

阻值先小于等效电源内阻后大于等效电源内阻，当外电路阻值与等效电源内阻相等时电源输出功率即外

电路(滑动变阻器)功率最大，因此在滑动变阻器滑片从最左端逐渐向右移动的过程中，R上功率的变化情

况是先增大后减小。

[5]由图（c）所示电路图可知，电源电动势

整理得

图线的斜率

2．（2021·全国高三其他模拟）现有甲、乙两组同学要测定一节干电池的电动势 E和内阻 r（已知 E约为

1.5V，r约为 1Ω）。

（1）甲组和乙组同学分别采用了如图所示的电路图。你认为___________（填“甲组”或“乙组”）采

用的方案测量结果的误差较小。该组同学电动势的测量值___________电动势的真实值（填“大于”“等

于”或“小于”），内阻的测量值___________内阻的真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。我们

称这样的误差为___________（填“系统误差”或“偶然误差”）。

（2）为了消除测量电动势时的实验误差，某同学重新设计实验电路如图所示，实验的主要步骤如下：

① 按照图示的电路图连接好电路，其中 AB 为一个电阻分布均匀的长电阻丝；

② 把单刀双掷开关与 1连接，调整滑片 C的位置，使灵敏电流计 G的示数，测得此时的 AC 间距

③ 把单刀双掷开关与 2相连，调整滑片 C使灵敏电流计 G的电流为___________，测得此时 AC 间距为

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