高中物理高考 第17讲 伏安法 伏阻法 安阻法-2021年高考物理解题方法大全（原卷版）.doc

第17讲 伏安法 伏阻法 安阻法（原卷版）—高中物理解题方法28法20讲江苏省特级教师 学科网特约金牌名师 戴儒京基本知识测电源电动势和内阻的三种方法归纳表电路图图象结果误差伏安法电流表内接（註）(截距）（斜率）电流表外接同上同上伏阻法（k为斜率，b为纵轴截距）安阻法（k为斜率，b为纵轴截距）註：关于电流表内接和外接，没有明确的规定，一般认为，在测电阻的电路中，表中上图是外接，下图是内接本文是测电源电动势和内阻，应该以电源为参照物而不是以电阻为参照物，所以，本图中，我以上图为电流表内接，下图为电流表外接，特此约定伏安法测电阻的内接外接问题误差分析：电流表外接时，电压表分流引起系统误差，测量值为电阻R与电压表内阻RV的并联值，所以测量值小于真实值电流表内接时，电流表分压引起系统误差，测量值为电阻R与电流表内阻RA的串联值，所以测量值大于于真实值所以，当电阻小于小于电压表内阻时，是小电阻，用电流表外接法当电阻大于大于电流表内阻时，是大电阻，用电流表内接法怎样才算小电阻和大电阻呢?取，待测电阻R，若RR0，则为大电阻，用电流表内接法关于伏安法测电阻实验中的电流表外接和内接的问题，是高考的重点和热点，也是学生学习中的难点，有的同学总有点似懂非懂、似是而非的感觉。

例题和习题例题1.一同学测量某干电池的电动势和内阻．（1）题图1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．[来源:学科网] 题图1（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:根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出关系图象．由图象可计算出该干电池的电动势为 V；内阻为 Ω．R/Ω8.07.06.05.04.0I/A0.150.170.190.220.26/A–16.76.05.34.53.8 题图2（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100 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题10-2 图所示，则该干电池的电动势应为 V；内阻应为 Ω．例题2.用如图所示电路测量电源的电动势和内阻实验器材：待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。

实验主要步骤：（ⅰ）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（ⅱ）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；（ⅲ）以U为纵坐标，I为横坐标，作U—I图线（U、I都用国际单位）；（ⅳ）求出U—I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a回答下列问题：（1）电压表最好选用______；电流表最好选用______A．电压表（0-3V，内阻约15kΩ） B．电压表（0-3V，内阻约3kΩ）C．电流表（0-200mA，内阻约2Ω） D．电流表（0-30mA，内阻约2Ω）（2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是______A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱（3）选用k、a、R1、R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=______，r=______，代入数值可得E和r的测量值3.测量电流表的内阻RA和直流电源的电动势E例题3. 某同学利用图（a）中的电路测量电流表的内阻RA（约为5Ω）和直流电源的电动势E （约为10V）。

图中R1和R2为电阻箱，S1和S2为开关已知电流表的量程为100mA，直流电源的内阻为r1）断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使满偏；保持R1的阻值不变，闭合S2，调节R2，当R2的阻值为4.8时的示数为48.0mA忽略S2闭合后电路中总电阻的变化，经计算得RA= Ω；（保留2位有效数字）（2）保持S1闭合，断开S2，多次改变R1的阻值，并记录电流表的相应示数若某次R1的示数如图（b）所示，则此次R1的阻值为 Ω；（3）利用记录的R1的阻值和相应的电流表示数，作出图线，如图（c）所示用电池的电动势E、内阻r和电流表内阻RA表示随变化的关系式为= 利用图（c）可求得E= V （保留2位有效数字）例题4.某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ，电阻R1=9.0 kΩ，为了方便读数和作图，给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻①按图示电路进行连接后，发现、和三条导线中，混进了一条内部断开的导线为了确定哪一条导线内部是断开的，将电建S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、间电压，读数不为零，再测量、间电压，若读数不为零，则一定是________导线断开；若读数为零，则一定是___________导线断开。

②排除故障后，该小组顺利完成实验通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如右图由I1–I2图象得到的电池的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω例题5.小明利用如题图1所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻（1）题图1中电流表的示数为__________A（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U-I图线由图线求得：电动势E=_________V;内阻r=_________________Ω（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_______________例题6.用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约为4.5V，内电阻约为1Ω）的电动势和内电阻，除了待测电池组，电建，导线外，还有下列器材供选用；A电流表：量程0.6A，内电阻约为1ΩB电流表：量程3A，内电阻约为0.2ΩC电压表：量程3V，内电阻约为30kΩD电压表：量程6V，内电阻约为60kΩE滑动变阻器：0-1000Ω，额定电流0.5AF滑动变阻器：0-20Ω，额定电流2A①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_______,电压表选用_______，滑动变阻器选用_______（均填仪器的字母代号）②右图为正确选择仪器后，连好的部分电路，为了使测量误差尽量小，还需要在电路中用导线将_______和_______相连、_______和_______相连、_______和_______相连（均填仪器上接线柱的字母代号）③实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验，实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U；用图像法处理采集到数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以_______为纵坐标，以_______为横坐标例题7.某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100μA，内阻为2500Ω的表头，一个开关，两个电阻箱（0—999.9Ω）和若干导线。

1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50mA的电流表，则应将表头与电阻箱 （填“串联”或“并联”），并将该电阻箱阻值调为 Ω2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图1所示，通过改变电阻R测相应的电流I，且作相关计算后一并记录如下表图1根据表中数据，图2中已描绘出四个点，请将第5、6两组数据也描绘在图2中，并画IR—I图线① 根据图线可得电池的电动势E是 V，内阻r是 Ω例题8.用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx已知电池的电动势约6V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧可选用的实验器材有：电流表A1(量程0 – 30mA)；电流表A2(量程0 – 100mA)；电压表V(量程0 – 6V)；滑动变阻器R1(阻值0 –5Ω)；滑动变阻器R2(阻值0 –300Ω)；开关S一个，导线若干条某同学的实验过程如下：Ⅰ.设计如图3所示的电路图，正确连接电路Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录以U为纵轴，I为横轴，得到如图4所示的图线Ⅲ.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。

重复Ⅱ的步骤，得到另一条图线，图线与横轴I的交点坐标为，与纵轴U的交点坐标为回答下列问题：①电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 ； ②由图4的图线，得电源内阻 Ω；③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx ，代入数值可得Rx；④若电表为理想电表， Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围 ，电压表示数变化范围 选填”相同”或”不同”)例题9.某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，R0是标称值为4.0Ω的定值电阻①已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只 Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；②根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；③某次试验的数据如下表所示测量次数12345678电压表V读数U/V5.265.165.044.944.834.714.594.46改装表A读数I/mA20406080100120140160该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方法（逐差法），计算出电池组的内阻r= Ω(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 。

④该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是 填选项前的字母）A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小C.R1的实际阻值比计算值偏小 D.R0的实际阻值比标称值偏大例题10..在测。