2025版高考物理总复习第10章恒定电流实验12测定电源的电动势和内阻考点2创新实验提升 (1)

考点2创新实验提升(能力考点·深度研析)除伏安法外，测电源的电动势和内阻还有以下几种方法：1安阻法(1)实验原理用一个电流表和电阻箱测量，电路如图所示，测量原理为：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，或用图像法处理数据。此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大。若已知电流表的阻值可消除测内阻的系统误差。(2)图像法处理数据(3)误差分析误差来源：电流表有电阻，导致内阻测量不准确；结论：E测E真，r测>r真(r测r真rA)。2伏阻法(1)实验原理用一个电压表和电阻箱测量，电路如图所示，测量原理为：EU1r，EU2r，由此可求出r和E，或用图像法处理数据。此种方法测得的电动势和内阻均偏小。(2)图像法处理数据(3)误差分析误差来源：电压表有内阻，干路电流表达式不准确，导致电动势测量不准确；结论：E测<E真，r测<r真。3双伏法用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图所示。测量方法为：断开S，测得V1、V2的示数分别为U1、U2，此时EU1U2r，RV为V1的内阻；再闭合S，V1的示数为U1，此时EU1r，解方程组可求得E和r。考向1伏阻法测电源电动势和内阻现有一种特殊的电池，它的电动势E约为9 V，内阻r约为50 。已知该电池允许输出的最大电流为50 mA，为了测量这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图(a)所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，取值范围09 999 ，R0是定值电阻，起保护电路的作用。(1)实验室备有以下几种规格的定值电阻R0，本实验应选 C。A10 2.5 W B100 1.0 WC200 1.0 W D2 000 5.0 W(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，改变电阻箱的阻值，取得多组数据，作出了如图(b)所示的图线(已知该直线在纵轴上的截距为0.1 V1)。则根据该同学所作出的图线可求得电池的电动势E为 10V，内阻r为 46(4448均正确)。解析(1)根据电池的参数，起保护作用的定值电阻的最小值R0r 50 130 ，所以定值电阻应选C。(2)由题图(b)，根据闭合电路欧姆定律可知EUr，即·，纵轴上的截距为电动势的倒数，故电池的电动势为10 V；电池的内阻为图线的斜率的E倍，解得r46 。考向2安阻法测电源的电动势和内阻解析(1)实物连线如图：(2)由电路结合闭合电路的欧姆定律可得UEIr由UI图像可知E1.58 V内阻r 0.64 。(3)根据EI(RRAr)可得·R由R图像可知2解得RA2.5 。(4)由于电压表内阻不是无穷大，则实验测得的是电压表内阻与电源内阻的并联值，即实验中测得的电池内阻偏小。答案(1)见解析图