2024高考物理一轮复习第47讲测定电源的电动势和内阻(讲义)(学生版+解析).docxVIP

第47讲测定电源的电动势和内阻

目录

复习目标

网络构建

考点一教材原型实验

【夯基·必备基础知识梳理】

知识点实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析

【提升·必考题型归纳】

考向1实验原理与操作

考向2数据处理与误差分析

考点二创新实验方案

【夯基·必备基础知识梳理】

知识点实验方案的改进

【提升·必考题型归纳】

考向1实验原理的改进

考向2实验器材的创新

考向3实验思路的创新

真题感悟

理解和掌握测定电源的电动势和内阻实验原理，并会做出必要的误差分析。

2、能够在原型实验基础上，通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。

考点要求

考题统计

考情分析

测定电源的电动势和内阻

2023年湖北卷第12题

2023年6月浙江卷第18题

2022年天津卷第10题

各地高考对测定电源的电动势和内阻这个实验的考查近几年频度较高，考查多在原型实验的所用原理的基础之上，通过创新实验的方式予以考查。

考点一教材原型实验

知识点实验目的、器材、原理、步骤、注意事项、误差分析

（一）实验目的

1.测量电源的电动势和内阻。

2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。

（二）实验思路

如图甲或图乙所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组U、I值,利用闭合电路的欧姆定律求E、r值。

（三）实验器材

电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔和刻度尺。

（四）进行实验

1.按实验电路图连接电路。

2.把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端。

3.闭合开关,调节变阻器,记录几组I、U值,填入表格中。

4.断开开关,拆除电路,整理好器材。

（五）数据处理

方法一:列方程组求解电动势和内阻的大小

(1)U1=E-

根据以上三组方程分别求出E、r,再取其平均值作为电源的电动势E和内阻r。

方法二:用作图法处理数据,如图所示。

(1)图线与纵轴交点为E;

(2)图线的斜率的绝对值表示r=ΔU

（六）误差分析

1.由于读数不准和电表线性不良引起误差。

2.用图像法求E和r时,由于作图不准确造成误差。

3.实验时通电时间过长或电流过大,都会引起E、r变化。

4.若采用图甲电路,由于电压表的分流作用造成误差,电压值越大,电压表的分流越多,对应的I真与I测的差值越大。其U-I图像如图丙所示。结论:E测E真,r测r真。

5.若采用图乙电路,由于电流表的分压作用造成误差,电流值越大,电流表的分压越多,对应的U真与U测的差值越大。其U-I图像如图丁所示。结论:E测=E真,r测r真。

（七）注意事项

1.为了使电池的路端电压变化明显,应选内阻大些的电池(选用已使用过一段时间的干电池)。

2.在实验中不要将I调得过大,每次读完U和I的数据后应立即断开电源,以免干电池的E和r明显变化。

3.要测出多组(I,U)数据,且变化范围要大些。

4.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)。但这时图线与横轴交点的横坐标值不再是短路电流,而图线与纵轴交点的纵坐标值仍为电源电动势,图线斜率的绝对值仍为内阻。

考向1实验原理与操作

1．某物理实验小组为测量充电宝的电动势和内阻，实验时使用了标志为“输出”的某品牌充电宝，其内阻很小。除充电宝外，还准备了一些可能用到的器材：

A．电压表V（量程，内阻）；?????

B．电流表A（量程，内阻极小）；

C．定值电阻（阻值）；?????

D．定值电阻（阻值）；

E．定值电阻（阻值）；?????

F.滑动变阻器R（最大阻值）；

G.开关一个，导线若干。

完成下列问题：

（1）根据实验电路如图甲，定值电阻应选择（填“”或“”）；电路中定值电阻的作用是。

（2）按电路图正确连接实验器材，进行实验测量，记录数据，并在坐标纸上描点如图乙，请在答题卡上绘制图像。

（3）由图像和计算可得充电宝的电动势V，。（保留三位有效数字）

（4）机场规定“严禁携带额定能量超过的充电宝搭乘飞机”；已知该充电宝的电池容量（电池放出的电量）为，根据（3）中测得的数据，估算知该充电宝带上飞机。（填“能”或“不能”）

考向2数据处理与误差分析

2．新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络找到了比亚迪“秦”电池铭牌如图所示，电池采用的是比亚迪刀片电池技术．已知该车内的整块电池是由10块刀片电池串联而成，其中一块刀片电池又由10块电芯串联而成．现将一块电芯拆解出来，测量其电动势E和内阻r．

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