《高考物理一轮复习考点全攻关》专题（58）实验十 测定电源的电动势和内阻（原卷版）

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2021 年高考物理一轮复习考点全攻关
专题（58）实验十 测定电源的电动势和内阻（原卷版）
双基过关：
1．实验原理
闭合电路欧姆定律．
2．实验器材
电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺．
3．实验步骤
(1)电流表用 0.6 A 的量程，电压表用 3 V的量程，按图连接好电路．
(2)把滑动变阻器的滑片移到其接入电路的阻值最大的一端．
(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)．用同样的方法再测量几组
I、U值，填入表格中．
(4)断开开关，拆除电路，整理好器材．
基本实验方法
1．用实验数据求 E、r的处理方法
(1)列方程求解：由 U＝E－Ir 得，解得 E、r.
(2)用作图法处理数据，如图所示．
① 图线与纵轴交点为 E；
② 图线与横轴交点为 I短＝；
③ 图线的斜率表示 r＝||.
2．注意事项
(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池．
(2)电流不要过大，应小于 0.5 A，读数要快．
1
(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．
命题热点一：教材原型实验
【例 1】 某同学想用下列实验器材来测定一电源的电动势 E和内阻 r，同时测量一阻值约为几十欧姆的电
阻的阻值，实验器材如下：
毫安表 mA(量程 0～120 mA)；
电压表 V(量程 0～6 V)；
滑动变阻器 R(阻值范围 0～300 Ω)；
导线若干，开关 S一个
该同学的实验步骤如下：
① 设计如图甲所示的电路图，正确连接电路；
② 滑动变阻器滑片处于阻值最大位置，闭合开关 S，通过减小滑动变阻器接入电路的阻值测出多组 U和I
的数据，最后得到如图乙所示的 U－I图象；
③ 断开开关 S，将待测电阻 Rx改接在 N、H之间，MN 间用导线相连，重复实验步骤②，得到另一条 U－I
图线，图线与纵轴的交点坐标为(0，U0)，与横轴的交点坐标为(I0,0)．
(1)请根据图甲的电路图将图丙中实物图连接好．
(2)根据图乙的图线，可得该电源的电动势 E＝________ V，内阻 r＝________ Ω.
(3)待测电阻的阻值表达式为 Rx＝________.(用题中字母表示)
(4)设实验中所用的电压表和毫安表均为理想电表，Rx接在 M、N之间与接在 N、H之间，滑动变阻器的滑
片从阻值最大处滑向中点位置的过程中，对比两种情况，则毫安表的示数变化范围________________，电
压表示数变化范围________(选填“相同”或“不同”)
变式 1 在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材．
(1)甲同学按如图 a所示的电路图进行测量实验，其中 R2为保护电阻，则：
2
① 请用笔画线代替导线在图 b中完成电路的连接；
② 根据电压表的读数 U和电流表的读数 I，画出 U－I图线如图 c所示，可得电源的电动势 E＝________
V，内电阻 r＝________ Ω(结果均保留两位有效数字)．
(2)乙同学误将测量电路连接成如图 d所示，其他操作正确，根据电压表的读数 U和电流表的读数 I，画出
U－I图线如图 e所示，可得电源的电动势 E＝________ V，内电阻 r＝________ Ω(结果均保留两位有效数
字)．
命题热点二：实验拓展与创新
例2 一同学测量某干电池的电动势和内阻．
(1)如图所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路．请指出图中在器材操作上存
在的两个不妥之处________；________.
(2)实验测得的电阻箱阻值 R和电流表示数 I，以及计算的数据见下表：
R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0
I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26
/A－16.7 5.9 5.3 4.5 3.8
根据表中数据，在图的方格纸上作出 R－关系图象．
3
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