2021版高考物理一轮复习实验十测定电源的电动势和内阻典型例题含解析.doc

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热点一实验数据的处理与实物连图
【典例1】(2018·江苏高考)一同学测量某干电池的电动势和内阻。
(1)甲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,以及计算的数据见表:
R/Ω





I/A





/A-1





根据表中数据,在方格纸上作出R-关系图像。由图像可计算出该干电池的电动势为__________ V;内阻为__________ Ω。 
(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱,,电压表的指针位置如图乙所示,则该干电池的电动势应为__________V;内阻应为__________Ω。 
【解析】(1)①开关不应该闭合,应该保持断开状态。
②电阻箱要以最大阻值接入,然后再调小。
(2)根据表中数据描点连线如图所示。
由闭合电路欧姆定律,E=IR+Ir得R=E·-r,类似于一次函数y=kx+b的形式,R-图像的斜率表示电动势E,纵截距绝对值为内阻r。读图可知,E=,r=。
(3),电流表的内阻RA==,-=。
答案:(1)①开关未断开;②电阻箱阻值为零
(2)见解析图 (~) (~)
(3)[结果与(2)问第一个空格一致] [结果比(2)]
热点二实验拓展与创新
【典例2】(2019·开封模拟)某课外小组在参观工厂时,看到一丢弃不用的电池,同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻,已知这个电池的电动势约为11~13V,内阻小于3Ω,由于直流电压表量程只有3V,需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替),改装为量程为15V的电压表,然后再用伏安法测电池的电动势和内阻,以下是他们的实验操作过程:
(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,实验步骤如下,完成填空。
第一步:按电路图连接实物;
第二步:把滑动变阻器滑片移到最右端,把电阻箱阻值调到零;
第三步:闭合开关,把滑动变阻器滑片调到适当位置,使电压表读数为3V;
第四步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为__________ V; 
第五步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路,即得量程为15V的电压表。
(2)实验可供选择的器材有:
(量程为3V,内阻约2kΩ)
(量程为3A,)
(阻值范围0~9999Ω)
(阻值范围0~999Ω)
(阻值为0~20Ω,额定电流2A)
(阻值为0~20kΩ,)
电阻箱应选__________,滑动变阻器应选__________。 
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电池电动势E和内阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并作出U-I图线如图丙所示,可知电池的电动势为__________V,内阻为__________Ω。 
【解析】(1)将3V电压表改装成15V量程,串联电阻箱后的总电阻为原来的电压表内阻的5倍,由于滑动变阻器位置不变,分压部分的两端电压仍为3V,。
(2)改装电压表需要串联大电阻,电阻箱选C;由于用分压电路,滑动变阻器选E。
(3)由于电压表改装后量程扩大为5倍,将图丙的纵坐标扩大为5倍,×5V=,由图线斜率的绝对值可求得电源的内阻为r==Ω=。
答案(1) (2)C E (3)