2020_2021年高考物理实验方法伏阻法含解析

120202020-20212021年高考物理实验方法：伏阻法年高考物理实验方法：伏阻法所谓“伏阻法”，就是用伏特表和电阻箱两个测量工具测量某一物理量，主要是测电源电动所谓“伏阻法”，就是用伏特表和电阻箱两个测量工具测量某一物理量，主要是测电源电动势和内阻。势和内阻。伏阻法测电源电动势和内阻伏阻法测电源电动势和内阻1.1.实验原理与方法实验原理与方法：在闭合电路中，根据全电路欧姆定律，有EUIr=+①，其中E表示电源的电动势，U表示电源的路端电压，I表示闭合电路中的电流，r表示电源的内阻。根据课程标准教科书，实验：测电源的电动势和内电阻可用三种方法：伏安法，安阻法，伏阻法，本讲谈伏阻法。伏阻法①式可变为UEUrR=+，或RErEU111+=，改变电路的外电阻R，测出一系列的U值，作出RU11−图象。图象在U1轴上的截距的倒数即为电源电动势，直线的斜率与截距的倒数乘积即为电源的内阻。此方法叫伏阻法，用伏特表和电阻箱。2.2.误差分析误差分析伏阻法图8借用一高考题的图象，如图8，图象的截距b=0.7,k=4.2。不考虑电流表的内阻，根据rRUUE+=,得ERErU111+=,所以,=测Eb1，VE43.1=，kEr=测，=6r。考虑电流表的内阻，根据rRURUUEV)(++=,得)1(11VERrERErU++=,所以Erk=,=bVERrE+1,解得：kbRkRrVV−=真,,=真EkbRRVV−，设=1000VR,则VE437.1=真，=036.6真r。可见，用伏阻法测电池的电动势和内阻，对电动势和内阻，测量值都小于真实值。但由于电压表的内阻很大，所以误差往往很小。例1.1.在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路。