高考物理第一轮基础知识复习教案:电动势 欧姆定律。
一位优秀的教师不打无准备之仗，会提前做好准备，作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助教师缓解教学的压力，提高教学质量。关于好的教案要怎么样去写呢？下面是由小编为大家整理的“高考物理第一轮基础知识复习教案:电动势 欧姆定律”，欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！
第1课时电动势欧姆定律
基础知识归纳
1.导线中的电场
(1)形成因素：是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的.
(2)方向：导线与电源连通后，导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场.
(3)性质：导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同.
2.电流
(1)导体形成电流的条件：①要有自由电荷；②导体两端形成电压.
(2)电流定义：通过导体横截面的电荷量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流.
(3)电流的宏观表达式：I＝qt，适用于任何电荷的定向移动形成的电流.
(4)电流是标量但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向(或与负电荷定向移动的方向相反).单位：A，1A＝103mA＝106μA.
(5)电流的微观表达式：I＝nqvS，n是单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷电荷量，S是导体的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率.
说明：导体中三种速率：定向移动速率非常小，约10－5m/s；无规律的热运动速率较大，
约105m/s；电场传播速率非常大，为3×108m/s.
3.电动势
(1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置；
(2)电源电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能的本领的大小的物理量；
(3)电源电动势E在数值上等于非静电力把1C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功，即E＝W/q；
(4)电源电动势和内阻都由电源本身的性质决定，与所接的外电路无关.
4.部分电路的欧姆定律
(1)内容：导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比.
(2)公式：I＝UR.
(3)适用条件：金属导电或电解液导电.对气体导电和晶体管导电不适用.
(4)图象
注意I-U曲线和U-I曲线的区别：对于电阻一定的导体，图中两图都是过原点的直线，I-U图象的斜率表示电阻的倒数，U-I图象的斜率表示电阻.当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线，但部分电路的欧姆定律还是适用.
重点难点突破
一、公式I＝q/t和I＝nqSv的理解
I＝q/t是电流的定义式，适用于任何电荷的定向移动形成的电流.注意：在电解液导电时，是正、负离子向相反方向定向移动形成电流，q应是两种电荷的电荷量绝对值之和，电流方向为正电荷定向移动的方向.
I＝nqvS是电流的微观表达式(n为单位体积内的自由电荷个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率，约10－5m/s).
二、电动势和电压的关系
电动势和电压这两个物理量尽管有着相同的单位，而且都是描述电路中能量转化的物理量，但在能量转化方式上和决定因素上有本质的区别：
1.电压表示电场力做功(UAB＝WABq)，是将电能转化为其他形式的能的本领；电源电动势表示非静电力做功(E＝)，是把其他形式的能转化为电势能的本领.
2.决定因素不同：电压由电源和导体的连接方式决定；电动势由电源本身的性质决定，与所接的外电路无关.
三、伏安特性曲线及其应用
1.伏安特性曲线
电阻恒定不变的导体，它的伏安特性曲线是直线，如右图中a、b两直线所示，具有这种伏安特性曲线的电学元件叫线性元件，直线的斜率等于电阻的倒数.电阻因外界条件变化而变化的导体，它的伏安特性曲线是曲线，如图中c所示，这类电学元件叫非线性元件，导体c的电阻随电压升高而减小.
2.利用伏安特性曲线的斜率求电阻时，不能用直线的倾角的正切来求，原因是物理图象坐标轴单位长度是可以表示不同大小的电压或电流，而应用R＝求电阻.
3.一般金属导体的电阻随温度的升高而增大，其伏安特性如下图所示.
由于金属导体是纯电阻，所以欧姆定律仍然适用，伏安特性曲线上某一点的纵坐标和横坐标的比值，即曲线的割线斜率表示了导体的电阻(图甲)或导体的电阻的倒数(图乙).
典例精析
1.公式I＝q/t和I＝nqvS的理解和应用
【例1】来自质子源的质子(初速度为零)，经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流.已知质子电荷e＝1.60×10－19C.这束质子流每秒打到靶上的质子数为.假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2＝.
【解析】按定义，I＝net，所以nt＝Ie＝6.25×1015
由于各处电流相同，设这段长度为l，其中的质子数为n个，则由I＝net和t＝lv得I＝nevl，所以n∝.而v2＝2as，所以v∝，所以＝
【答案】C
【思维提升】导体的伏安特性曲线有两种画法：①用纵坐标表示电压U，横坐标表示电流I，画出的I-U关系图线，它的斜率的倒数为电阻；②用纵坐标表示电压U，横坐标表示电流I，画出的U-I关系图线，它的斜率为电阻.一定要看清图象的坐标.
【拓展3】一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图(a)所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图(b)所示，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图(c)所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系有(C)
A.P1＝4P2B.PD＝P/9C.P1＜4P2D.PD＞P2
易错门诊
【例4】如图所示的图象所对应的两个导体：
(1)两导体的电阻的大小R1＝Ω，R2＝Ω；
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2＝；
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1∶I2＝.
【错解】(1)因为在I-U图象中R＝1/k＝cotθ，所以R1＝3Ω，R2＝33Ω
【错因】上述错误的原因，没有弄清楚图象的物理意义.
【正解】(1)在I-U图象中R＝1/k＝ΔU/ΔI，所以R1＝2Ω，R2＝23Ω
(2)由欧姆定律得U1＝I1R1，U2＝I2R2，由于I1＝I2，所以U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1
(3)由欧姆定律得I1＝U1/R1，I2＝U2/R2，由于U1＝U2，所以I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3
【答案】(1)2Ω；23Ω(2)3∶1(3)1∶3
【思维提升】应用图象的斜率求对应的物理量，这是图象法讨论问题的方法之一，但应注意坐标轴的物理意义.在用斜率求解时ΔU、ΔI是用坐标轴上的数值算出的，与坐标轴的标度的选取无关，而角度只有在两坐标轴单位长度相同时才等于实际角的大小，从本图中量出的角度大小没有实际意义.
相关知识
高考物理第一轮基础知识复习教案:电阻定律
第3课时电阻定律
基础知识归纳
1.电阻定律
(1)内容：同种材料的导体，其电阻R与导体的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体的电阻还与构成它的材料及温度有关.
(2)公式：.
(3)上式中的比例系数ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率(反映该材料的性质，不是每根具体的导体的性质).与导体的长度和横截面积无关，与导体的温度有关，单位是Ωm.
(4)纯金属的电阻率小，合金的电阻率大.
(5)材料的电阻率与温度的关系：
①金属的电阻率随温度的升高而增大(可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧，对自由电子的定向移动的阻碍增大)，铂较明显，可用于做温度计；锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻.
②半导体的电阻率随温度的升高而减小(可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电，温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大，导电能力提高).
③有些物质当温度接近0K时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象.能够发生超导现象的物体叫超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC.
(6)公式R＝UI是电阻的定义式，而R＝ρ是电阻的决定式，R与U成正比或R与I成反比的说法是错误的，导体的电阻大小由长度、横截面积及材料决定，一旦导体给定，即使它两端的电压U＝0，它的电阻仍然存在.
重点难点突破
一、滑动变阻器的使用
1.滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点
如图所示的两种电路中，滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用，通常把图(a)电路称为限流接法，图(b)电路称为分压接法.
负载RL上电压调节范围(忽略电源内阻)负载RL上电流调节范围(忽略电源内阻)相同条件下电路消耗的总功率
限流
接法E≤UL≤E≤IL≤EIL
分压
接法0≤UL≤E0≤IL≤E(IL＋IaP)
比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小
其中，在限流电路中，通过RL的电流IL＝，当R0＞RL时，IL主要取决于R0的变化，当R0RL时，IL主要取决于RL，特别是当R0RL时，无论怎样改变R0的大小，也不会使IL有较大变化.在分压电路中，不论R0的大小如何，调节滑动触头P的位置，都可以使IL有明显的变化.
2.滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法
滑动变阻器以何种接法接入电路，应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑，灵活选择.
(1)下列三种情况必须选用分压式接法：
①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如：测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路)，即大范围内测量时，必须采用分压接法.
②当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时，必须采用分压接法.因为按图(b)连接时，因RLR0＞RaP，所以RL与RaP的并联值R并≈RaP，而整个电路的总电阻约为R0，那么RL两端电压UL＝IR并＝RaP，显然UL∝RaP，且RaP越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.
③若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过RL的额定值时，只能采用分压接法.
(2)下列情况可选用限流式接法：
①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节，只是小范围内测量，且RL与R0接近或RL略小于R0，采用限流式接法.
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小，不能满足分压式接法的要求时，采用限流式接法.
③没有很高的要求，仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时，可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.
二、电阻的测量
电阻的测量有多种方法，主要有伏安法、欧姆表法，除此以外，还有伏伏法、安安法、加R法、半偏法、电桥法、等效法等等.
下面主要介绍伏安法测电阻的电路选择
1.伏安法测电阻的两种电路形式(如图所示)
2.实验电路(电流表内外接法)的选择
测量未知电阻的原理是R＝，由于测量所需的电表实际上是非理想的，所以在测量未知电阻两端电压U和通过的电流I时，必然存在误差，即系统误差，要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差，必须依照以下原则：
(1)若＞，一般选电流表的内接法，如图(a)所示.由于该电路中，电压表的读数U表示被测电阻Rx与电流表A串联后的总电压，电流表的读数I表示通过本身和Rx的电流，所以使用该电路所测电阻R测＝＝Rx＋RA，比真实值Rx大了RA，相对误差a＝
(2)若，一般选电流表外接法，如图(b)所示.由于该电路中电压表的读数U表示Rx两端电压，电流表的读数I表示通过Rx与RV并联电路的总电流，所以使用该电流所测电阻R测＝比真实值Rx略小些，相对误差a＝
(3)试触判断法：当Rx、RA、RV大约值都不清楚时用此法.
如图所示，将单刀双掷开关S分别接触a点和b点，若看到电流表读数变化较大，说明电压表分流影响较大，应该选用内接法；若看到电压表读数变化较大，说明电流表分压影响较大，应该选用外接法.
在测定金属电阻率电路中，由于电阻丝电阻较小，所以实验室采用电流表外接法；测电池的电动势和内阻，通常采用电流表外接法.
3.实验仪器选用与实物图连接
(1)仪器的选择一般应考虑三方面因素：
①安全因素，如：通过电源和电阻的电流不能超过其允许的最大电流，各电表读数不能超过量程.
②误差因素，如：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差；电压表、电流表在使用时，要用尽可能使指针接近满刻度的量程，其指针应偏转到满刻度的1/3～2/3之间；使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位.
③便于操作，如：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作.
(2)选择仪器的一般步骤是：
①根据实验要求设计合理的实验电路；
②根据电路选择滑动变阻器；
③选定电源，选择电压表和电流表以及所用的量程.
(3)连接实物图的基本方法是：
①画出实验电路图；
②分析各元件连接方式，明确电表量程；
③画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开关，再到滑动变阻器等，按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去；连接完毕，应进行检查，检查电路也应对照电路图按照连线的方法和顺序进行.
典例精析
1.电阻的测量
【例1】检测一个标称值为5Ω的滑动变阻器.可供使用的器材如下：
A.待测滑动变阻器Rx，总电阻约5Ω(电阻丝绕制紧密，匝数清晰可数)
B.电流表A1，量程0.6A，内阻约0.6Ω
C.电流表A2，量程3A，内阻约0.12Ω
D.电压表V1，量程15V，内阻约15kΩ
E.电压表V2，量程3V，内阻约3kΩ
F.滑动变阻器R，全电阻约20Ω
G.直流电源E，电动势3V，内阻不计
H.游标卡尺
I.毫米刻度尺
J.电键S，导线若干
(1)用伏安法测定Rx的全电阻值，所选电流表为(填“A1”或“A2”)，所选电压表为(填“V1”或“V2”).
(2)在虚线框中画出测量电路的原理图，并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路.
(3)为了进一步测量待测滑动变阻器电阻丝的电阻率，需要测量电阻丝的直径和总长度，在不破坏变阻器的前提下，请设计一个实验方案，写出所需器材及操作步骤，并给出直径和总长度的表达式.
【解析】(1)所用电源的电动势为3V，Rx约为5Ω，故回路中最大电流约为0.6A，为了读数精确，所以电流表应选A1，电压表应选V2.
(2)电路原理图和对应的实物连线图如图所示.
(3)方案一：
需要的器材：游标卡尺、毫米刻度尺
主要操作步骤：
①数出变阻器线圈缠绕匝数n.
②用毫米刻度尺(也可以用游标卡尺)测量所有线圈的排列长度L，可得电阻丝的直径为d＝L/n
③用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D，可得电阻丝总长度l＝nπ(D－)；也可以用游标卡尺测量变阻器瓷管部分的外径D，得电阻丝总长度l＝nπ(D－)
④重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平均值.
方案二：
需要的器材：游标卡尺
主要的操作步骤：
①数出变阻器线圈缠绕匝数n.
②用游标卡尺测量变阻器线圈部分的外径D1和瓷管部分的外径D2，可得电阻丝的直径为d＝
电阻丝总长度l＝π(D1＋D2)
③重复测量三次，求出电阻丝直径和总长度的平均值.
【答案】(1)A1；V2(2)、(3)见解析
【拓展1】用伏安法测金属电阻Rx(约为5Ω)的值，已知电流表内阻为1Ω，量程0.6A，电压表内阻为几千欧，量程为3V，电源电动势为9V，滑动变阻器阻值为0～6Ω，额定电流为5A，试画出测量Rx的原理图.
【解析】因，故应选用电流表外接电路.如果采用变阻器限流接法，负载Rx的电压变化范围约为45/12～9V，显然所提供的电压表量程不够，应采用分压接法，实际电路图应如图所示.
2.电表的改装和使用
【例2】将满偏电流Ig＝300μA、内阻未知的电流表改装成电压表并进行核对：
(1)利用如右图所示的电路测量表的内阻(图中电源的电动势E＝
4V)：先闭合S1，调节R，使电流表指针偏转到满刻度；再闭合S2，保持R不变，调节R′，使电流表指针偏转到满刻度的，读出此时R′的阻值为200Ω，则电流表内阻的测量值Rg＝Ω.
(2)将该表改装成量程为3V的电压表，需(填“串联”或“并联”)阻值为R0＝Ω的电阻.
(3)把改装好的电压表与标准电压表进行核对，试画出实验电路图和实物连接图.
【解析】(1)在保证干路中电流几乎不变的情况下，由并联电路的特点可得：
IgRg＝(Ig－Ig)R′，故得Rg＝R′＝100Ω
(2)将电流表改装成电压表，需串联一个分压电阻，分压电阻阻值为
R0＝Ω＝9900Ω
(3)核对电路中，标准表与改装表应并联，核对范围应尽可能大，滑动变阻器应采用分压式连接.
电路图和实物图如下：
【答案】(1)100(2)串联；9900(3)见解析
【思维提升】本题是一道综合性的基础题，只要同学们对基础知识了解得比较透彻，应该能较轻松解答此题.因此要求同学们务必夯实实验基础.
3.电表内阻的测量
【例3】某电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，现要测量其内阻，可选用的器材如下：
A.待测电流表A1(量程0.6A)
B.电压表V1(量程3V，内阻约2kΩ)
C.电压表V2(量程15V，内阻约10kΩ)
D.滑动变阻器R1(最大电阻10Ω)
E.定值电阻R2(阻值5Ω)
F.电源E(电动势4V)
G.电键S及导线若干
(1)电压表应选用；
(2)画出实验电路图；
(3)若测得电压表读数U，电流表读数I，则电流表A1内阻表达式为RA＝.
【解析】利用电压表测电压，电流表测电流的功能，根据欧姆定律R＝计算电流表的内阻.由于电源电动势为4V，在量程为15V的电压表中有的刻度没有利用，测量误差较大，因而不能选；量程为3V的电压表其量程虽然小于电源电动势，但可在电路中接入滑动变阻器进行保护，故选用电压表V1.由于电流表的内阻在0.1Ω～0.2Ω之间，量程为0.6A，电流表上允许通过的最大电压为0.12V，因而电压表不能并联在电流表的两端，必须将一个阻值为5Ω的定值电阻R2与电流表串联再接到电压表上，才满足要求.滑动变阻器在本实验中分压与限流的连接方式均符合要求，但考虑限流的连接方式节能些，因而滑动变阻器采用限流的连接方式.故本题电压表选用V1，设计电路图如图所示.电流表A1内阻的表达式为RA＝－R2
【答案】(1)V1(2)见解析(3)－R2
【思维提升】仔细分析，认真计算，知晓滑动变阻器两种不同接法的作用是分析这类题的关键.
易错门诊
【例4】某电压表的内阻在20kΩ～50kΩ之间，要测其内阻，实验室提供下列可选用的器材：
待测电压表V(量程3V)电流表A1(量程200μA)
电流表A2(量程5mA)电流表A3(量程0.6A)
滑动变阻器R(最大阻值1kΩ)电源E(电动势4V)
电键S
(1)所提供的电流表中，应选用；
(2)为了尽量减小误差要求测多组数据，试画出符合要求的实验电路图.
【错解】当电压表满偏时，通过它的电流I不超过3/20μA＝150μA，所以电流表选用A1.滑动变阻器选用限流接法.
【错因】滑动变阻器阻值可有1kΩ，比RV小得多，用限
流电路无法使表上电压在量程之内，更不用说取多组数据了.
【正解】(1)电流表选用A1.
(2)采用分压电路.实验电路如图所示.
【思维提升】在选择滑动变阻器的接法时，部分同学认为只要安全，都选用分压电路就可以了.虽然这样往往也能用，但还应遵循精确性、节能性、方便性原则综合考虑.
高考物理第一轮总复习测电动势和内阻教案37
作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以更好的帮助学生们打好基础，减轻教师们在教学时的教学压力。那么怎么才能写出优秀的教案呢？为满足您的需求，小编特地编辑了“高考物理第一轮总复习测电动势和内阻教案37”，供大家借鉴和使用，希望大家分享！
电学实验专题（一）
测电动势和内阻
(1)直接法：外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E;U=E
(2)通用方法：AV法测要考虑表本身的电阻,有内外接法；
①单一组数据计算，误差较大
②应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值
③作图法处理数据，(u，I)值列表，在u--I图中描点，最后由u--I图线求出较精确的E和r。
(3)特殊方法
（一）即计算法：画出各种电路图
(一个电流表和两个定值电阻)
(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)
(一个电压表和两个定值电阻)
（二）测电源电动势ε和内阻r有甲、乙两种接法，如图
甲法中：所测得ε和r都比真实值小，ε/r测=ε测/r真；
乙法中：ε测=ε真，且r测=r+rA。
（三）电源电动势ε也可用两阻值不同的电压表A、B测定，单独使用A表时，读数是UA，单独使用B表时，读数是UB，用A、B两表测量时，读数是U，则ε=UAUB/（UA－U）。
电阻的测量
①AV法测：要考虑表本身的电阻,有内外接法；多组(u，I)值，列表由u--I图线求。怎样用作图法处理数据
②欧姆表测：测量原理
两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得Ig＝E/(r+Rg+Ro)
接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)
由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小
使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off挡。
注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
③电桥法测：
④半偏法测表电阻：断s2,调R1使表满偏;闭s2,调R2使表半偏.则R表=R2；
高考物理第一轮闭合电路欧姆定律专项复习
第五课时闭合电路欧姆定律习题课
1．图示电路中，M、N两灯电阻相同，当滑动端P向下滑动时：（）
A．通过电源的电流减小；B．电阻R中电流减小；
C．电灯M将变暗一些；D．电灯N将变暗一些。
2．在图示电路中，电源电动势为ε，内阻为r，R1为滑动变阻器，R2、R3为定值电阻，当R1的滑动触头从左向右滑动时，电压表V1和V2的示数增量分别为ΔU1、ΔU2（两电压表内阻均很大），则它们之间的关系为：()
A．|ΔU1|＞|ΔU2|B．|ΔU1|＝|ΔU2|
C．ΔU1＞0，ΔU2＜0D．ΔU1＜0，ΔU2＞0
3．如图所示，电源电动势为ε，内阻为r，R1和R2为定值电阻，在滑动变阻器R的滑片P从上端a到下端b的过程中，电阻R2上消耗功率为（）
A、一定逐渐减小B、一定逐渐增大；
C、一定先变大而后变小D、一定先变小而后增大。
4、（徐州市2008届第一次质检）某兴趣小组对一火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路如图所示，其中R2是半导体热敏电阻，它的电阻随温度变化关系如图乙所示．当R2所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b两端电压U与出现火情前相比()
A．I变大，U变大B．I变小，U变小
C．I变小，U变大D．I变大，U变小
5（2007年河北唐山一中）在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是（）
A．I1增大，I2不变，U增大
B．I1减小，I2增大，U减小
C．I1增大，I2减小，U增大
D．I1减小，I2不变，U减小
6（北京东城区2008年二模）如图（1）所示，电压表V1、V2串联接入电路中时，示数分别为6V和4V，当只有电压表V2接入电路中时，如图示（2）所示，示数为9V，电源的电动势为（）
A.9.8VB.10VC.10.8VD.11.2V
7.(2009年北京丰台区高三上学期期末)．如图所示，电源电动势为E=10V，内阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF。开关S断开时，电容器的电荷量为C。闭合开关S，稳定后通过R1的电流为A。
8．有甲乙两个电压表，当将它们串联接在电源上时，甲表示数为4V,乙表示数为2V；当将乙表单独接在同一个电源两极上时示数为5.2V,则该电源的电动势E=______________。
9．如图所示，已知电源电动势E=6.3V,内阻r=0.5Ω,固定电阻R1=2Ω,R2=3Ω,变阻器R3阻值为5Ω，按下开关S，调节滑动变阻器的滑片，求通过电源的电流范围。
10、如图所示，电源电动势为E=100V，内阻不计，R1、R2、R4的阻值均为300Ω，R3为可变电阻。C为一水平放置的平行板电容器，虚线到两极板距离相等且通过竖直放置的荧光屏中心，极板长为L=8cm，板间距离为d=1cm，右端到荧光屏距离为s=20cm，荧光屏直径为D=5cm.有一细电子束沿图中虚线以E0=9.6×102eV的动能连续不断地向右射入平行板电容器。已知电子电量e=1.6×1019C.要使电子都能打在荧光屏上，变阻器R3的取值范围多大？
11、如图中所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，可见两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故。参考这根曲线，回答下列问题（不计电流表和电池的内阻）。
（1）若把三个这样的电灯串联后，接到电动势为12V的电源上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻。
（2）如图所示，将两个这样的电灯并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电动势为8V的电源上，求通过电流表的电流值及各灯泡的电阻值。
高考物理基础知识归纳:测定电池的电动势和内阻
第6课时实验：测定电池的电动势和内阻
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基础知识归纳
1.实验目的：测定电池的电动势和内阻.
2.实验原理：如图1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组U、I值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值.
此外，还可以用作图法来处理数据，即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U-I图象(如图2).所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内阻r的值.
图1图2
3.实验器材：待测电池，电压表(0～3V)，电流表(0～0.6A)，滑动变阻器(10Ω)，电键，导线.
4.实验步骤：
(1)电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路.
(2)把变阻器的滑动片移到阻值最大的一端.
(3)闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据(I1、U1)，用同样方法测量几组I、U的值.
(4)打开电键，整理好器材.
(5)处理数据：用公式法和作图法求出电动势和内阻的值.
5.注意事项：
(1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池.
(2)干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A.因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完后立即断电.
(3)要测出不少于6组的I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出E、r值再取平均值.
(4)在画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧.个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑.这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度.
(5)干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始).但这时图线和横轴的交点不再是短路电流.不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻，这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始.
6.误差来源及分析：
(1)公式法
根据闭合电路的欧姆定律：E＝U＋Ir，电压表的示数准确，而电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以系统误差是由电压表的分流引起的.
根据闭合电路的欧姆定律，由两次测量列方程为
解得E测＝，r测=
考虑电压表的分流影响，并设电压表的内阻为RV，
应用闭合电路的欧姆定律，有
式中的E与r是电动势和内阻的真实值.
解得E＝r＝
比较得E测E，r测r
(2)图象法
画出电源的U-I测量线和真实线如右图所示.测量图线为实线AB，真实图线为虚线A′B.由图线可以看出r和E的测量值都小于真实值，即r测r真，E测E真
为了减小这个系统误差，滑动变阻器R阻值应该小一些，电压表的内阻应该大些.
重点难点突破
测定电池电动势和内阻的方法及相应方法的原理和误差分析
一、用电压表、电流表测E、r
1.电路图：
2.原理和图象E＝U＋Ir
3.误差分析
说明：用E′表示电池电动势的测量值，E表示电池电动势的真实值；用r′表示电池内阻的测量值，r表示电池内阻的真实值.
（1）外接法误差分析
Ⅰ.等效法(公式法和图象法见“误差来源及分析”)
RV≠∞电压表分流
rRV时1E′≈Er′≈r
(2)内接法误差分析：
Ⅰ.等效法
RA≠0电流表分压
rRA时1r′≈r.由于r和RA相差不大，所以该方法的测r时的误差很大.
Ⅱ.图象法
电源的U-I测量线和真实线如右图所示.测量图线为实线，真实图线为虚线.由图线可以看出E测＝E真，r测r真
二、用电压表、电阻箱测E、r
1.电路图：
2.原理和图象E＝U＋r
3.误差分析
该方法系统误差产生的原因是电压表分流，与上述“伏安法”中的外接情况相同.所以
E′E，r′r
当rRV时1E′≈Er′≈r
三、用电流表、电阻箱测E、r
1.电路图：
2.原理和图象
E＝I(R＋r)
3.误差分析
该方法系统误差产生的原因是电流表分压，与上述“伏安法”中的内接情况相同.所以
E′＝E，r′＝r＋RAr
典例精析
1.用电表和电阻箱测E、r
【例1】有一特殊电池，它的电动势约为9V，内阻约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图示电路进行实验，图中电流表的内阻RA＝5Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9Ω，R0为定值电阻，对电源起保护作用.
(1)本实验中的R0应选(填字母).
A.10ΩB.50Ω
C.150ΩD.500Ω
(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，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如上图所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势为E＝V，内阻r＝Ω.
【解析】(1)当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电流不能超过50mA，即电路中电阻的最小值为180Ω，除去电源内阻约为40Ω、图中电流表的内阻RA＝5Ω，C选项最为合适.
(2)原理：U外＝E－Ir推出I(R0＋R)＝E－I(r＋RA)
变形得：
由图得：＝斜率＝得E＝10V，与纵轴的截距为5＝，推出r＝45Ω
【答案】(1)C(2)10；45
【思维提升】测定电源电动势与内阻的实验中，处理数据的方法在高考中往往以图象法处理为主，所以要对函数表达式进行推导、变形等，得出我们可以处理的函数图线.
【拓展1】甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干.
①先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，，读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为.
②甲同学已经测得电阻R1＝4.8Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势E＝1.43或10/7V，电阻R2＝1.2Ω.
③利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出相应的图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2.这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围较小(选填“较大”、“较小”或“相同”)，所以甲同学的做法更恰当些.
【例2】某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势E和内阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω，可当标准电阻用)、一个电流表(量程Ig＝0.6A，内阻rg＝0.1Ω)和若干导线.
(a)(b)
(1)请根据测定电动势E和内阻r的要求，设计图(a)中器件的连接方式，画线把它们连接起来.
(2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录.当电阻箱的阻值R＝2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图(b)所示.处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数，再制作R-坐标图，如图(c)所示，图中已标注出了(R，)的几个与测量对应的坐标点.请你将与图(b)实验数据对应的坐标点也标注在图(c)上.
(3)在图(c)上把描绘出的坐标点连成图线.
(4)根据图(c)描绘出的图线可得出这个电池的电动势
E＝V，内阻r＝Ω.
【解析】根据闭合电路的欧姆定律，测量电源的电动势和内阻，需要得到电源的路端电压和通过电源的电流，在本实验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表，测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可.实物图的连接如下图所示.由闭合电路欧姆定律有：
E＝I(R＋r＋rg)，解得R＝E－(r＋rg)，根据R-1/I图线可知：电源的电动势等于图线的斜率，内阻为纵轴负方向的截距减去电流表的内阻.
【答案】(1)如图所示
(2)、(3)见下图
(4)1.50(1.46～1.54)；0.30(0.25～0.35)
易错门诊
2.电压表的另类使用
【例3】有两个电压表V1和V2，量程已知，内阻未知.另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但大小未知.试用这两个电压表、开关、导线测定这节干电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程).
(1)画出测量时所用的电路图.
(2)以测量的量为已知量，导出计算电动势的表达式.
【错解】直接将电压表接在电池两端，电压表的示数就是电动势.
【错因】对电源的电动势没有足够的认识，本题中已明确电池的内阻不能忽略，且实际的电压表的内阻不是无穷大，所以电压表直接接在电池两端时，电压表的示数应为路端电压，小于电池的电动势.
【正解】测电池的电动势和内阻，一般采用多次测量(至少两次)，列方程组求解.只有两个电压表，没有定值电阻，而且只要测出电源的电动势，因此可以将两个电压表作为定值电阻.单独使用V1或单独使用V2和将V1和V2串联使用.现设计电路如图所示.
其中U1表示单独使用V1时的读数，U1′表示V1和V2串联时V1的读数，U2表示V1和V2串联时V2的读数.
电动势的表达式为E＝
【思维提升】通常我们习惯把电压表并联在电路中，把电流表串联在电路中，但在某些实验中如按常规接法无法完成实验或导致实验结果误差很大.这时，我们可以对电流表、电压表进行非常规使用，把电流表并联在电路中，电压表串联在电路中，以达到精确完成实验的目的.
电流表有三个作用：(1)当做一个小电阻使用；(2)测流过某电路的电流；(3)已知内阻测某电路两端的电压.其中电流表的非常规接法——用电流表测电压，要联想到并联电路的性质，对知识进行迁移，把电流表并联在电路中，而且当可选器材中既有内阻已知的电流表，又有电压表时，应从实验的安全性和精确性原则来分析是选用电流表还是选电压表来测电压.
