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2025版高考物理全程一轮复习第十章电路及其应用电能实验十三测量电源的电动势和内阻课件
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这是一份2025版高考物理全程一轮复习第十章电路及其应用电能实验十三测量电源的电动势和内阻课件，共34页。PPT课件主要包含了必备知识·自主落实，关键能力·分层突破，实验思路与操作，9kΩ，不可以等内容，欢迎下载使用。
素养目标1. 理解测量电源电动势和内阻的实验原理——闭合电路欧姆定律．2．掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法．3．掌握实物图连接的技巧．4．会用图像处理实验数据．
二、数据处理及分析1．计算方法
注意事项(1)电池选取：应选用内阻较大的电池．(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)合理选择标度：为使图线分布空间大，如图所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流．
误差分析(1)用图像法求E和r时作图不准确．(2)由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差．(3)本实验中测量结果：E测
(1)根据图(a)，完成图(b)中的实物图连线．
(2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关．逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U.根据记录数据作出的U-I图像如图(c)所示，则干电池的电动势为________V(保留3位有效数字)、内阻为________Ω(保留2位有效数字)．
例 2 [2023·浙江6月]在“测量干电池的电动势和内阻”实验中，
(1)部分连线如图1所示，导线a端应连接到________(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上．正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为________ V.(2)测得的7组数据已标在如图3所示U-I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E＝________ V和内阻r＝________ Ω(计算结果均保留两位小数)．
考点二 探索创新实验考向1 实验方法方案的拓展(“电表＋电阻箱”法)
例 3 [2024·四川成都石室中学校考模拟预测]小明把一片铜片和一片镁片平行靠近插入一个橙子中，组成了一个水果电池．(1)他先用多用电表测电池两端的电压，选择了直流电压2.5 V挡，指针所在位置如图甲所示，则其读数为________ V．小明认为这一读数即为电池的电动势，但小红认为不对，其原因是________________________________，为测量水果电池的电动势和内阻，小红再找来一个电阻箱、开关和导线若干，并选择了多用电表的直流电流挡，便开始着手连线测量．试在图乙方框中画出测量水果电池电动势和内阻的电路图．
电源有内阻，路端电压不等于电动势
解析：(1)小明选择了直流电压2.5 V挡，则读数为0.05×24 V＝1.20 V，由于电源有内阻，且内阻很大，故路端电压不等于电动势；电路图如图所示．
(2)小红不断改变电阻箱的阻值，得到多组电阻箱阻值R和电流表的读数I，通过数据处理，得到如图丙所示的图像(图像中数据均取国际制单位)．由于作图时漏写了横纵坐标表示的物理意义，但记得均在以下六个之中：I，I2，I－1，R，R2，R－1，请推理得出该水果电池的电动势为________ V(结果保留两位小数)，内阻为________ Ω.(3)利用这种方法测得的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比E测________E真，r测________r真(均填“大于”“等于”或“小于”)．
例 4 [2024·江苏镇江统考三模]某同学用如下器材来测量电压表的内阻．A．待测电压表(量程0～3 V，内阻为几千欧)B．电池组(电动势约3 V，内阻可忽略)C．电阻箱R(0～9 999.9 Ω)D．开关和导线若干(1)按图甲所示的电路测量，下图为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______________________________．
开关未断开，电阻箱阻值未调至最大
解析：(1)在连接电路时开关应断开，图中开关未断开；电阻箱阻值未调至最大．
(4)若实验中电池组内阻不可忽略，则以上电压表内阻RV的测量值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．
考向2 利用传感器测定电源电动势和内阻例 5 [2024·浙江校联考一模]小宝根据图甲电路测定一节干电池的电动势和内阻，(1)他用多用电表的直流电压2.5 V挡粗测干电池的电动势和内阻，红表笔应当连接电源________(选填“正极”或“负极”)；如图乙所示的读数是________ V．他还想用欧姆挡直接粗测其内阻，你认为________(选填“可以”或“不可以”)．
解析：(1)用多用电表的直流电压2.5 V挡粗测干电池的电动势和内阻，红表笔应当连接电源正极；由图乙可知，读数为1.45 V；欧姆挡测电阻时，外电路不能有电源，所以不可以用欧姆挡直接粗测干电池的内阻．
(2)小宝为了更精确测出电池电动势和内阻，采用器材如下：待测干电池一节，电压传感器(量程－20 V～＋20 V)，电流传感器(－2 A～＋2 A)，滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)，开关及若干导线．他已在实物连线图丙中接了部分导线，请你帮他补画剩下的两条连线以完成实验目的．
(3)电路连接好后，在闭合电键前，滑动变阻器触头P应置于________(填“a”或“b”)端．(4)改变接入电路的阻值，采集到多组电流和电压值，得到U-I图像如图丁所示的直线．根据图像，可求出该电池的电动势E＝________ V(保留三位有效数字)，内阻r＝________ Ω(保留两位有效数字)．
素养目标1. 理解测量电源电动势和内阻的实验原理——闭合电路欧姆定律．2．掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法．3．掌握实物图连接的技巧．4．会用图像处理实验数据．
二、数据处理及分析1．计算方法
注意事项(1)电池选取：应选用内阻较大的电池．(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)合理选择标度：为使图线分布空间大，如图所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流．
误差分析(1)用图像法求E和r时作图不准确．(2)由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差．(3)本实验中测量结果：E测
(1)根据图(a)，完成图(b)中的实物图连线．
(2)调节电阻箱到最大阻值，闭合开关．逐次改变电阻箱的电阻，记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U.根据记录数据作出的U-I图像如图(c)所示，则干电池的电动势为________V(保留3位有效数字)、内阻为________Ω(保留2位有效数字)．
例 2 [2023·浙江6月]在“测量干电池的电动势和内阻”实验中，
(1)部分连线如图1所示，导线a端应连接到________(选填“A”“B”“C”或“D”)接线柱上．正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为________ V.(2)测得的7组数据已标在如图3所示U-I坐标系上，用作图法求干电池的电动势E＝________ V和内阻r＝________ Ω(计算结果均保留两位小数)．
考点二 探索创新实验考向1 实验方法方案的拓展(“电表＋电阻箱”法)
例 3 [2024·四川成都石室中学校考模拟预测]小明把一片铜片和一片镁片平行靠近插入一个橙子中，组成了一个水果电池．(1)他先用多用电表测电池两端的电压，选择了直流电压2.5 V挡，指针所在位置如图甲所示，则其读数为________ V．小明认为这一读数即为电池的电动势，但小红认为不对，其原因是________________________________，为测量水果电池的电动势和内阻，小红再找来一个电阻箱、开关和导线若干，并选择了多用电表的直流电流挡，便开始着手连线测量．试在图乙方框中画出测量水果电池电动势和内阻的电路图．
电源有内阻，路端电压不等于电动势
解析：(1)小明选择了直流电压2.5 V挡，则读数为0.05×24 V＝1.20 V，由于电源有内阻，且内阻很大，故路端电压不等于电动势；电路图如图所示．
(2)小红不断改变电阻箱的阻值，得到多组电阻箱阻值R和电流表的读数I，通过数据处理，得到如图丙所示的图像(图像中数据均取国际制单位)．由于作图时漏写了横纵坐标表示的物理意义，但记得均在以下六个之中：I，I2，I－1，R，R2，R－1，请推理得出该水果电池的电动势为________ V(结果保留两位小数)，内阻为________ Ω.(3)利用这种方法测得的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比E测________E真，r测________r真(均填“大于”“等于”或“小于”)．
例 4 [2024·江苏镇江统考三模]某同学用如下器材来测量电压表的内阻．A．待测电压表(量程0～3 V，内阻为几千欧)B．电池组(电动势约3 V，内阻可忽略)C．电阻箱R(0～9 999.9 Ω)D．开关和导线若干(1)按图甲所示的电路测量，下图为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______________________________．
开关未断开，电阻箱阻值未调至最大
解析：(1)在连接电路时开关应断开，图中开关未断开；电阻箱阻值未调至最大．
(4)若实验中电池组内阻不可忽略，则以上电压表内阻RV的测量值________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．
考向2 利用传感器测定电源电动势和内阻例 5 [2024·浙江校联考一模]小宝根据图甲电路测定一节干电池的电动势和内阻，(1)他用多用电表的直流电压2.5 V挡粗测干电池的电动势和内阻，红表笔应当连接电源________(选填“正极”或“负极”)；如图乙所示的读数是________ V．他还想用欧姆挡直接粗测其内阻，你认为________(选填“可以”或“不可以”)．
解析：(1)用多用电表的直流电压2.5 V挡粗测干电池的电动势和内阻，红表笔应当连接电源正极；由图乙可知，读数为1.45 V；欧姆挡测电阻时，外电路不能有电源，所以不可以用欧姆挡直接粗测干电池的内阻．
(2)小宝为了更精确测出电池电动势和内阻，采用器材如下：待测干电池一节，电压传感器(量程－20 V～＋20 V)，电流传感器(－2 A～＋2 A)，滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)，开关及若干导线．他已在实物连线图丙中接了部分导线，请你帮他补画剩下的两条连线以完成实验目的．
(3)电路连接好后，在闭合电键前，滑动变阻器触头P应置于________(填“a”或“b”)端．(4)改变接入电路的阻值，采集到多组电流和电压值，得到U-I图像如图丁所示的直线．根据图像，可求出该电池的电动势E＝________ V(保留三位有效数字)，内阻r＝________ Ω(保留两位有效数字)．
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