1、2012高考物理二轮复习教案：母题系列精品教案高考题千变万化，但万变不离其宗。千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。母题八十一、电源电动势和内阻测量实验【方法归纳】：测定电源电动势和内阻实验采用电流表和电压表测出外电路的几组电流和电压值，为了消除偶然误差，一般采用图像法处理实验数据。由闭合电路欧姆定律可知电源路端电压U=EIr，电源的伏安特性曲线应该是一直线，所以将图像中数据点连线时一定要画成直线，直线与纵轴（U轴）的交点纵坐标值等于电源电动势，图线斜率的绝对值等于电源内阻。例81：（201
2、1四川理综卷第22题（2）为测量一电源的电动势及内阻 在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表A.量程为1V、内阻大约为1k的电压表B.量程为2V、内阻大约为2k的电压表C.量程为3V、内阻大约为3k的电压选择电压表 串联 k的电阻可以改转成量程为9V的电压表 利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表（此表用符号、或与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。.根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时、电阻箱的阻值为15.0；电压表示数为2.00V时、电阻箱的阻值为40.0，则电源的电动势E= V、内阻
3、r=_。【解析】：根据电压表改装原理，为使读数方便，需要选择电压表C串联一个6k的电阻可以改装成量程为9V的电压表，读数只需乘以3即可。电压表示数为1.50V时，路端电压为U1=4.50V，电阻箱值为R1=15.0；由闭合电路欧姆定律，E=U1+ U1r/ R1；电压表示数为2.00V时，路端电压为U2=6.00V，电阻箱的阻值为R2=40.0，由闭合电路欧姆定律，E=U2+ U2r/ R2；联立解得E=7.5V，r=10。【答案】（1）5 D（2）或C 6 如图所示。7.5 10【点评】由于电源电动势和内阻的测量与仪器选择、闭合电路欧姆定律、图象连线紧密，可以采用多种电路，变化多，成为高考考
4、查的重点，难度中等。衍生题1：（2011山东理综卷第23题（2）某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。 所得实验数据如下图，请在给出的直角坐标系上(见答题卡)画出U-I的图像。U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55根据所画U-I的图像，可求得电流I=0.20A时电源的输出功率为_W。（保留两位有效数字）实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是 。（Rx阻值未知
5、）【解析】：电流I=0.20A时，电源输出电压为1.85V，电源的输出功率为P=UI=1.850.20W=0.37W。电路a当滑动变阻器滑动片滑动到最右端，电源短路，存在安全隐患；电路d电压表测量的电源路端电压，不能测出电源在不同负载下的输出功率，既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是电路bc。【答案】如图所示；0.37 bc【点评】此题考查探究电源的输出功率。根据电源的伏安特性曲线可得电源各个状态的输出功率。通过探究电源的输出功率可考查考生对电源伏安特性曲线的理解和电功率等知识的掌握，难度中等。衍生题2（2010江苏卷）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视
6、为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路。w w w.ks5 u .c om（1） 实验时，应先将电阻箱的电阻调到_ _.（选填 “最大值”、“最小值”或“任意值”）（2） 改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_.（选填1或2）（3）根据实验数据描点，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E= ，内阻r= （用k、b和R0表示）【解析】：（1）为了安全实验，应先将电阻箱的电阻调到最大值。（2）对于方案1，若R=300，电流约=0.03A，对于方案2，若R=60，电流约=
7、0.15A，显然方案2电流读数较大，误差较小，所以比较合理的方案是2。(3) 由电流I=U/R0，E=I(R+R0+r)，联立解得，由此可知图象的斜率，截距，所以电动势，内阻R0。【答案】（1）最大值（2）2 （3） R0【点评】本题考查测电源的电动势和内阻及图象的物理意义，根据图象求物理量，较难。衍生题3.（2010上海物理）某同学利用DIS，定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的1/U1/R关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内
8、阻，得到图2中的图线b. （1）由图线a可知电池a的电动势Ea=_V，内阻ra=_。（2）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa_Pa（填“大于”、“等于”或“小于”），两电池的效率a_b（填“大于”、“等于”或“小于”）。【解析】根据图1，把外电路的总电阻记为R(=R0+R1),利用闭合电路欧姆定律得E=U+r，化为=+。由此可知1/U1/R关系图线的斜率等于，在纵轴的截距等于。由图线a可知，0.5=，0.25=，解得电池a的电动势Ea=2V，内阻ra=0.5。若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出电压的倒数，输出电压UaU2，所以1, r测r真
9、，即测量值偏小。【答案】(1)电路连接如右图所示。(2) A. 20 C. 闭合 （3）0.69（4）小【点评】此题考查电源电动势测量、电阻箱读数、电源内阻的计算和误差分析等。衍生题5（2012浙南浙北部分学校联考）某个实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确若电流表内阻阻值为RA，则测量的方法与步骤是：A将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后再调节电阻箱，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；B根据以上的数据及闭合电路欧姆定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r该方程组的表达式是：_、_该实验小组现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应_【答案】：E=I1 (R1+RA+r) ，E=I2 (R2+RA+r) 连线如图。 最大解析：由闭合电路欧姆定律，E=I1 (R1+RA+r) , E=I2 (R2+RA+r).。由于滑动变阻器串联接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应最大。.w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u
