专题讲座一：电阻的测量以及电源电动势和内电阻的测量.docVIP

高考考点讲座：电阻的测量以及电源电动势和内电阻的测量 ——欧姆定律在实验题中的灵活应用 湖北省建始县第一中学 王学章（445300） 序：全国高考“理综卷”中的物理实验题，电学实验出现的频率很高，这类实验须遵守三个原则：安全性原则、精确性原则、方便性原则。为了让学生对有关问题有一个基本的把握，我今天给大家讲座的是“电阻的测量以及电源电动势和内电阻的测量。” 【知识预习】 1、部分电路的欧姆定律： 2、闭合电路的欧姆定律： 【讲座设计】 （一）电阻的测量： 1、电阻测量的方法和电路设计 2、电阻测量的拓展 （二）电动势和内电阻的测量 1、据实验器材的给定设计实验电路 2、数据处理的方法及其拓展 （三）两个测量的交错设计 【讲座进程】 一、电阻的测量 1、用万用电表的欧姆档测电阻（粗测） （1）两个调零：机械调零，欧姆调零（及重新调零） （2）倍率选择：使指针指向中央刻度附近。读数×倍率 （3）解析“中央刻度附近”：因为：大读数（读数误差大）×小倍率→大误差 小读数（读数误差小）×大倍率→大误差 所以：中央刻度附近读数×合适倍率→误差较小 2、伏安法测电阻 （1）原理：由部分电路欧姆定律得：，测出U、I，即可求R （2）电路：①内接法 ②外接法 适用条件： 适用条件： 测量结果： 测量结果： （3）伏安法的拓展： ①伏伏法：将已知内阻的伏特表当电流表用 ②安安法：将已知内阻的安培表当电压表用 3、等效替代法：利用单刀双掷开关让电阻箱等效替代待测电阻。电路如图： 测量结果： 4、附加电阻法——无误差的伏安法电路欣赏 （1）如图所示：①闭合S1，断开S2，调节RP、R：记下I1、1 ②闭合S2，RP不变：记下I2、 求得： （2）①闭合S1，断开S2，调节R：记下I1、1 ②闭合S2，R不变：记下I2、 求得： 5、半偏法测电流表的内电阻 （1）“电流半值法”测电流表的内电阻（电路如右图） 实验条件：，实验结果：（偏小） （2）“电压半值法”测电压表的内电阻（电路如右图） 实验条件：，实验结果：（偏大） 二、电源电动势和内电阻的测量 1、粗测电动势——用电压表测电源的开路电压（电压表内阻越大，测量结果越精确） 2、中学教材的给定实验电路： 实验原理： 实验方法：测量多组U、I数据，用 公式法或图象法求E、r 3、不同器材的给定和相应的方程表达——公式法处理实验数据 （1）伏特表、安培表、滑动变阻器： 联立求出E、r （2）伏特表、电阻箱： 联立求出E、r （3）安培表、电阻箱： 联立求出E、r 4、图象法处理实验数据 （1）测量多组I、值 ①图线纵截距=E 作出图象 ②图线斜率绝对值=r （2）测量多组、值 作出图象 例1：由图象求电源的电动势和内电阻 由图象求得：E=10V r=46 （3）测量多组、值 作出图象 由图象求得：E=3V r=1 5、关于给定电源和电阻构成的确定电路的图象分析 （1）图象： 图线Ⅰ的方程：U=E-Ir 图线Ⅱ的方程：U=IR （2）图象信息： ①图线Ⅰ的纵截距——电源电动势E=3V ②图线Ⅰ的斜率——电源内电阻r = 0.5Ω ③图线Ⅱ的斜率——外电阻R=1Ω ④图线Ⅰ和Ⅱ的交点的物理意义——该电源（E、r）和R组成电路的工作状态 ⑤交点纵坐标——电源的输出电压（交点横坐标—电路中的电流） ⑥交点两坐标乘积——电源的输出功率 P=IU=4W ⑦电源效率 三、两个测量的交错设计，相映成趣 例题3：现要测电阻R0阻值和干电池的电动势E及内阻r，给定的器材有：两个理想电压表（量程均为3V），理想电流表（量程为0.6A），滑动变阻器R，待测的电阻R0，两节串联的电池，电键S及导线若干；某同学设计一个如图（）所示的电路同时测电阻R