第4章 第2节 科学测量：电源的电动势和内阻（课件 学案 练习）高中物理鲁科版（2019）必修 第三册

第2节　科学测量:电源的电动势和内阻 例1　(1)如图甲所示　(2)如图乙所示　1.46(1.45~1.47均可)　0.72(0.70~0.74均可) [解析] (1)按照实验原理图将实物图连接起来,如图甲所示. (2)根据U、I数据,在U-I坐标系中描点连线,并将图线延长,如图乙所示,U轴截距U1=1.46 V,此即为电池的电动势;由闭合电路欧姆定律得r=≈0.72 Ω. 例2　(1)1.47(1.46、1.48)　1.44(1.42~1.46)　(2)小于 [解析] (1)由闭合电路欧姆定律可知E=U+(r+R0),整理得U=E-(r+R0),可知,图线与纵轴的交点的纵坐标为电源的电动势,E≈1.47 V,根据图线的斜率可得r+R0= Ω=1.94 Ω,则有电源内阻为r=1.44 Ω. (2)由于电压表分流,使得用计算出的电流比流过电源的电流偏小一些,则电源电动势的测量值小于真实值. 例3　3.0　1.0 [解析] 由闭合电路欧姆定律得E=I(R+r),则R=-r,由此知R-图线的斜率等于电动势E的值,纵轴截距的绝对值为内阻r的值,E= V=3.0 V,r=1.0 Ω. 素养提升 示例　(1)0.80　小于　(2)B　(3)1.00　　750 [解析] (1)电压表量程选择0~3 V,分度值为0.1 V,根据读数规则可得,电压表的读数为0.80 V,由于电池有内阻,第一次测出的电压小于电池电动势,使得U偏小,进而使得测量的内阻值小于真实值. (2)电流表外接(相对电源)会忽略通过电压表的电流,而且电流表内阻已知,可以将其视为电池内阻,故采用电流表内接的方法,故选B. (3)由题意可得E=U+I(r+RA),整理得U=E-I(r+RA),延长图线,图线与纵轴的交点纵坐标为U=1 V,即E=1.00 V,与横轴交于I=0.5 mA,有-(r+RA)==-1000 Ω,解得r=750 Ω. 随堂巩固 1.AD　[解析] 由闭合电路欧姆定律可知U=E-Ir,纵轴截距为电源的电动势,故电动势为E=3.0 V,故A正确;路端电压的减少量ΔU等于内电压的增加量,根据r=可知待测电源内阻为1.0 Ω,故C错误,D正确;当外电路电阻R=0时,外电路短路,短路电流为I短== A=3 A,故B错误. 2.BD　[解析] 在“用伏安法测电池的电动势和内阻”的实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表;滑动变阻器阻值不能太大,否则电路中的电流太小,电流表读数误差较大甚至不能读数. 3.(1)5　(2)2.9　0.80 [解析] (1)5号导线连接错误,应该接在电源的正极与电压表的正接线柱之间; (2)由闭合电路欧姆定律有U=E-I(r+R),所以U-I图像的纵截距表示电池组的电动势,则有E=2.9 V,电池组的内阻为r= Ω-5 Ω=0.80 Ω.第2节　科学测量:电源的电动势和内阻 1.(1)A1　R2　(2)如图所示　(3)1.45(1.44~1.46均可)　1.00(0.96~1.05均可)　小于 [解析] (1)电路中的电流不超过0.6 A,则电流表应选用A1;为方便调节,则滑动变阻器应选用阻值较小的R2; (2)实物图连接如图; (3)根据U-I图像可得电动势E=1.45 V,内阻r= Ω=1.00 Ω, 由于电压表的分流作用,使得实验测得的电动势小于真实值. 2.10　0.5　偏小　偏小 [解析] 由闭合电路欧姆定律得E=U+·r,整理可得=+·,对照图乙中的斜率和截距可知k=,b=,代入图像中数据可得E=10 V,r=0.5 Ω.若考虑电压表的内阻,则需要考虑电压表的分流作用,设电压表内阻为RV,则把电压表等效为电源的一部分,则E测=E真