高考物理一轮复习 第9章 恒定电流 实验专题（十一）第44讲 测定电源的电动势和内阻学案（含解析）-人教版高三全册物理学案

第 44 讲 测定电源的电动势和内阻一、实验目的1．进一步理解闭合电路欧姆定律，掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法。2．掌握用图象法求电动势和内阻的方法；理解并掌握路端电压 U 与干路电流 I 的关系图象(即 UI 图象)与纵、横坐标轴交点坐标的意义以及图象斜率的意义。二、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等。考点一 实验原理与操作1．实验原理(1)实验依据：闭合电路欧姆定律。(2)实验电路：如图 1 所示。(3)E 和 r 的求解① 由 U＝E－Ir，得，解得。② 作图法处理数据：如图 2 所示，由 U＝E－Ir，得：图象与纵轴交点的纵坐标值为E，图线斜率绝对值为 r。2．实验操作(1)连接电路电流表用 0.6 A 量程，电压表用 3 V 量程，按图 1 连接好电路。(2)测量与记录① 把滑动变阻器的滑片移动到使接入电路的阻值最大的一端。② 闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1、U1)。用同样方法测量几组 I、U 值。填入表格。③ 断开开关、拆除电路、整理器材。(2018·广州高中毕业班综合测试一)图 a 为某同学测量一节干电池的电动势和内电阻的电路图。(1)虚线框内是用毫安表改装成电流表的电路。已知毫安表表头的内阻为 10 Ω，满偏电流为 100 mA，电阻 R1＝2.5 Ω，由此可知，改装后电流表的量程为________ A。(2)实验步骤如下，请完成相应的填空：① 将滑动变阻器 R 的滑片移到________端(选填“A”或“B”)，闭合开关 S；② 多次调节滑动变阻器的滑片，记下电压表的示数 U 和毫安表的示数 I；某次测量时毫安表的示数如图 b 所示，其读数为________ mA。③ 以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作 UI 图线，如图 c 所示；④ 根据图线求得电源的电动势 E＝________ V，内阻 r＝________ Ω。(结果均保留到小数点后两位)解析 (1)根据电流表改装原理，改装后的量程 I＝I 表＋I1＝I 表＋，代入数据得 I＝0.5 A。(2)① 为保护电路，滑动变阻器为限流式接法时，闭合开关前，电阻应调至最大，故滑片应移到 B 端。②毫安表的最小刻度为 2 mA，故读数为 68 mA。④ UI 图象纵轴的截距表示电源电动势，故由图可知 E＝1.48 V(1.47～1.49 V 之间均可)，由于横轴与纵轴的交点处，纵坐标不为 0，故不能用纵截距与横轴截距之比求内阻。电流表的电阻 RA＝＝2 Ω，由 E＝U＋5I·(r＋RA)，r＋RA...