1、高考资源网（） 您身边的高考专家实验九电源电动势和内阻的测量1电池选取：应选用内阻较大的旧电池。2实验操作：实验中不宜将电流调得过大，电表读数要快，每次读完数后立即断开开关。3数据要求：要测出不少于6组的(I，U)数据，且变化范围要大些。4描点画图：画UI图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。5纵轴标度的确定：纵轴的刻度可以不从0开始，而是依据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从0开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻。1偶然误差(1)由于电表读数不准确引起误
2、差。(2)用图像法求E和r时，由于作图不准确造成的误差。(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化。2系统误差(1)若采用如图甲所示电路图，其UI图像如图乙所示。由于电压表的分流作用造成误差。当电压表示数越大时，电压表分流越大；反之，电压表分流越小，可推断电压表示数为0时，IV0，短路电流的测量值等于真实值。E测E真，r测r真，一般来说，r测的误差非常大。考点1实验思路与实验操作用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V，内电阻约1 )的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材供选用：A. 电流表：量程00.6 A，内电阻约1 B. 电
3、流表：量程03 A，内电阻约0.2 C. 电压表：量程03 V，内电阻约30 kD. 电压表：量程06 V，内电阻约60 kE. 滑动变阻器：01 000 ，额定电流0.5 AF. 滑动变阻器：020 ，额定电流2 A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_，电压表应选用_，滑动变阻器应选用_。(均填仪器的字母代号)(2)如图所示为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将_和_相连、_和_相连、_和_相连。(均填仪器上接线柱的字母代号)【自主解答】解析：(1)电池组的总电动势约为4.5 V，应选择量程为 06 V 的电压表。滑动变阻器应选择阻值接近电源内
4、阻的，以便调节。电流表在选择时应注意量程与滑动变阻器的调节范围。(2)按照所选电压表和电流表，由于电源内阻较小，为减小误差，设计电路如图所示，因此将a、d相连，c、g相连，f、h相连。答案：(1)ADF(2)adcgfh考点2数据分析与误差分析(2020浙江高考)某同学分别用图甲和图乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻。(1)在方框中画出图乙的电路图。(2)某次测量时电流表和电压表的示数如图所示，则电流I_ A，电压U_ V。(3)实验得到如图所示的两条直线，图中直线对应的电路是图_(选填“甲”或“乙”)。(4)该电池的电动势E_ V(结果保留3位有效数字)，内阻r_ (结果保留2位有效数字
5、)。【自主解答】解析：(1)题图乙中，电流表内接，滑动变阻器串联接在电源两端，电压表测路端电压，则题图乙对应的电路如图所示。(2)一节干电池的电动势一般约为1.5 V，故电压表量程应选择03 V，电流表量程应选择00.6 A，所以两电表的读数分别为 1.30 V、0.40 A。(3)由闭合电路欧姆定律可得UEIr，可得UI图像的纵轴截距为电源电动势，图线斜率的绝对值为电源内阻。题图甲中电流表外接，则实验测得的电源内阻r测r内rA，测量值偏大；题图乙中电源内阻r测r内，测量值偏小，但是由于rVr真，故题图乙实验测出的内阻误差更小，故图线对应题图乙，图线对应题图甲。(4)由于干电池内阻较小，故采用
6、题图乙所示实验电路。根据闭合电路的欧姆定律有EUIr，则r，将题图中的图线延长，与纵轴的交点即为电源的电动势 E1.52 V，将图线上的任一点代入，得 r 0.55 。答案：(1)见解析图(2)0.40(0.390.41均可)1.30(1.291.31均可)(3)乙(4)1.52(1.511.54均可)0.55(0.520.56 均可)考点3实验的改进与创新(2018江苏高考)一同学测量某干电池的电动势和内阻。(1)图甲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。甲(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：
7、R/8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A16.75.95.34.53.8根据表中数据，在图乙方格纸上作出R 关系图像。乙由图像可计算出该干电池的电动势为_ V；内阻为_ 。(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0100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为 0.33 A时，电压表的指针位置如图丙所示，则该干电池的电动势应为_ V，内阻应为_ 。丙【自主解答】解析：(1)在电学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为最大，以确保实验仪器、仪表的安全。(2)根据闭合电路欧姆定律有EI(Rr)，
8、整理可得RrEr，即R 图像为直线。描点连线后图像如图所示。根据图像可知r1.2 。图线的斜率为电动势E，在R 图像上取两点(2，1.58)，(5，5.71)，则E V1.38 V。(3)根据欧姆定律，得电流表的内阻rA 0.2 ，由EI(RrrA)，得RE(rrA)，R 图线的斜率仍为电动势E，即E1.38 V，而干电池的内阻应为rrrA1.0 。答案：(1)开关未断开电阻箱阻值为0(2)见解析图1.38(1.301.44均可)12(1.01.4均可)(3)1.38结果与(2)问第一个空格一致1.0结果比(2)问第二个空格小0.2【核心归纳】常用的实验方法和改进方案实验方法改进方案安阻法用一个电流表和电阻箱测量电源电动势和内阻，电路如图所示，测量原理为EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，此种方法测得的电动势无偏差，内阻偏大。若已知电流表A的阻值可消除测内阻的系统误差伏阻法用一个电压表和电阻箱测量电源电动势和内阻，电路如图所示，测量原理为EU1r，EU2r，由此可求出E和r，此种方法测得的电动势和内阻均偏小。通过图像可得 安安法对如图所示电路应用闭合电路欧姆定律有EI2(RRA2)(I1I2)r，EI2(RRA2)(I1I2)r近似处理有E测I2(RRA2)I1r测，E测I2(RRA2)I1r测- 8 - 版权所有高考资源网