【三維設(shè)計(jì)】2014高考物理一輪精細(xì)復(fù)習(xí)(必備基礎(chǔ)點(diǎn)撥+高考考點(diǎn)集結(jié)+考點(diǎn)專訓(xùn))實(shí)驗(yàn)《測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻》》課件
《【三維設(shè)計(jì)】2014高考物理一輪精細(xì)復(fù)習(xí)(必備基礎(chǔ)點(diǎn)撥+高考考點(diǎn)集結(jié)+考點(diǎn)專訓(xùn))實(shí)驗(yàn)《測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻》》課件》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【三維設(shè)計(jì)】2014高考物理一輪精細(xì)復(fù)習(xí)(必備基礎(chǔ)點(diǎn)撥+高考考點(diǎn)集結(jié)+考點(diǎn)專訓(xùn))實(shí)驗(yàn)《測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻》》課件(57頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?(1)掌握用電壓表和電流表測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻掌握用電壓表和電流表測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的方法。的方法。 (2)學(xué)會(huì)用圖象法求電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。學(xué)會(huì)用圖象法求電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 1實(shí)驗(yàn)依據(jù)實(shí)驗(yàn)依據(jù) 閉合電路歐姆定律。閉合電路歐姆定律。超鏈接超鏈接2實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)電路如圖實(shí)如圖實(shí)91所示所示圖實(shí)圖實(shí)914作圖法數(shù)據(jù)處理作圖法數(shù)據(jù)處理如圖實(shí)如圖實(shí)92所示。所示。(1)圖線與縱軸交點(diǎn)為圖線與縱軸交點(diǎn)為E。圖實(shí)圖實(shí)92 三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材 電池電池(被測電源被測電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙
2、、刻度尺、鉛筆等。開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、刻度尺、鉛筆等。 四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟 (1)電流表用電流表用0.6 A量程,電壓表用量程,電壓表用3 V量程,按圖連量程,按圖連接好電路。接好電路。 (2)把變阻器的滑片移動(dòng)到使阻值最大的一端。把變阻器的滑片移動(dòng)到使阻值最大的一端。 (3)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器,使電流表有明顯示數(shù)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器,使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1,U1)。用同樣方法測量出多組。用同樣方法測量出多組I、U值。填入表格中。值。填入表格中。 (4)斷開開關(guān),拆除電路,整理好器材。斷開開關(guān),拆除電路,整理好器材。 五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理 本實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)
3、的處理方法:一是聯(lián)立方程求解的公式本實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的處理方法:一是聯(lián)立方程求解的公式法,二是描點(diǎn)畫圖法。法,二是描點(diǎn)畫圖法。I/AU/V第第6組組第第5組組第第4組組第第3組組第第2組組第第1組組 方法一:方法一:聯(lián)立六組對應(yīng)的聯(lián)立六組對應(yīng)的U、I數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r讓第讓第1式和第式和第4式聯(lián)立方程,式聯(lián)立方程,第第2式和第式和第5式聯(lián)立方程,第式聯(lián)立方程,第3式和第式和第6式聯(lián)立方程,這樣解得三式聯(lián)立方程,這樣解得三組組E、r,取其平均值作為電池的電動(dòng)勢,取其平均值作為電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r的大小。的大小。 六、注意事項(xiàng)六、注意
4、事項(xiàng) (1)為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻宜大些為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻宜大些(選用已使用過一段時(shí)間的干電池選用已使用過一段時(shí)間的干電池)。 (2)在實(shí)驗(yàn)時(shí),電流不能過大,通電時(shí)間不能太長,以免在實(shí)驗(yàn)時(shí),電流不能過大,通電時(shí)間不能太長,以免對對E與與r產(chǎn)生較大影響。產(chǎn)生較大影響。 (3)要測出不少于要測出不少于6組的組的(I,U)數(shù)據(jù),且變化范圍要大些,數(shù)據(jù),且變化范圍要大些,然后用方程組求解,并求平均值。然后用方程組求解,并求平均值。 (4)畫畫UI圖線時(shí),由于讀數(shù)的偶然誤差,描出的點(diǎn)不在圖線時(shí),由于讀數(shù)的偶然誤差,描出的點(diǎn)不在一條直線上,在作圖時(shí)應(yīng)使圖線通過盡可能
5、多的點(diǎn),并使不一條直線上,在作圖時(shí)應(yīng)使圖線通過盡可能多的點(diǎn),并使不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去。這樣就可使偶然誤差得到部分抵消,從而提高精點(diǎn)可舍去。這樣就可使偶然誤差得到部分抵消,從而提高精確度。確度。 (5)由于干電池的內(nèi)阻較小,路端電壓由于干電池的內(nèi)阻較小,路端電壓U的變化也較小,的變化也較小,這時(shí)畫這時(shí)畫UI圖線時(shí),縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據(jù)圖線時(shí),縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)I必須從零開始必須從零開始)。但這。但這時(shí)圖線和橫
6、軸的交點(diǎn)不再是短路電流,而圖線與縱軸的截距時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流,而圖線與縱軸的截距仍為電源電動(dòng)勢,圖線斜率的絕對值仍為內(nèi)阻。仍為電源電動(dòng)勢,圖線斜率的絕對值仍為內(nèi)阻。 七、誤差分析七、誤差分析 1偶然誤差偶然誤差 (1)由讀數(shù)不準(zhǔn)和電表線性不良引起誤差。由讀數(shù)不準(zhǔn)和電表線性不良引起誤差。 (2)用圖象法求用圖象法求E和和r時(shí),由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差。時(shí),由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差。 (3)測量過程中通電時(shí)間過長或電流過大,都會(huì)引起測量過程中通電時(shí)間過長或電流過大,都會(huì)引起E、r變化。變化。 2系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導(dǎo)致的誤差。由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導(dǎo)致
7、的誤差。 (1)如圖實(shí)如圖實(shí)93甲所示,在理論上甲所示,在理論上EU(IVIA)r,其中電壓表示數(shù),其中電壓表示數(shù)U是準(zhǔn)確的電源兩端電壓。而實(shí)驗(yàn)是準(zhǔn)確的電源兩端電壓。而實(shí)驗(yàn)中忽略了通過電壓表的電流中忽略了通過電壓表的電流IV而形成誤差,而且電壓表而形成誤差,而且電壓表示數(shù)越大,示數(shù)越大,IV越大。越大。圖圖 實(shí)實(shí)93 結(jié)論:結(jié)論: 當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí),當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí),IV0,IAI短短,短路電流,短路電流測量值真實(shí)值。測量值真實(shí)值。 E測測E真真。 (2)若采用如圖實(shí)若采用如圖實(shí)94甲所示的電路,甲所示的電路,IA為電源電為電源電流真實(shí)值,理論上有流真實(shí)值,理論上有EUUAIAr,其中,其
8、中UA不可知,不可知,而造成誤差,而且電流表示數(shù)越大,而造成誤差,而且電流表示數(shù)越大,UA越大,當(dāng)電流為越大,當(dāng)電流為零時(shí),零時(shí),UA0,電壓為準(zhǔn)確值,等于,電壓為準(zhǔn)確值,等于E。圖實(shí)圖實(shí)94實(shí)驗(yàn)原理與操作實(shí)驗(yàn)原理與操作 例例1在在“用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻電阻”的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有:的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有: A干電池一節(jié)干電池一節(jié) B電流表電流表(量程量程0.6 A) C電壓表電壓表(量程量程3 V) D開關(guān)開關(guān)S和若干導(dǎo)線和若干導(dǎo)線E滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值最大阻值20 ,允許最大電流,允許最大電流1 A)F滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R
9、2(最大阻值最大阻值300 ,允許最大電流,允許最大電流0.5 A)G滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R3(最大阻值最大阻值1 000 ,允許最大電流,允許最大電流0.1 A)圖實(shí)圖實(shí)95 (1)按如圖實(shí)按如圖實(shí)95所示電路測量干所示電路測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(填寫代號填寫代號)。 為使測量盡可能精確,用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖實(shí)為使測量盡可能精確,用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖實(shí)96所示的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路所示的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路(已連接了部分線已連接了部分線),要求變阻器的滑片滑至最右端時(shí),其使用電阻值最大。要求變阻器的滑片滑至最右端時(shí),其使用電阻值最大。
10、圖實(shí)圖實(shí)96 (2)實(shí)驗(yàn)步驟:實(shí)驗(yàn)步驟: 按實(shí)驗(yàn)要求連接好電路。閉合開關(guān)前把變阻器按實(shí)驗(yàn)要求連接好電路。閉合開關(guān)前把變阻器的滑片滑至一端,使接入電路的阻值最大;的滑片滑至一端,使接入電路的阻值最大; 閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使_的指的指針有明顯偏轉(zhuǎn),讀取針有明顯偏轉(zhuǎn),讀取_和和_的示數(shù)。用的示數(shù)。用同樣方法測量多組數(shù)據(jù);同樣方法測量多組數(shù)據(jù); 斷開開關(guān),整理好器材;斷開開關(guān),整理好器材; 數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理。 (3)將實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖實(shí)將實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖實(shí)97所示的坐標(biāo)所示的坐標(biāo)圖中,請作出圖中,請作出UI圖線,由此求得待測電池的電動(dòng)勢圖線,由此求得待
11、測電池的電動(dòng)勢E_V,內(nèi)電阻,內(nèi)電阻r_。(結(jié)果保留三位有結(jié)果保留三位有效數(shù)字效數(shù)字)圖實(shí)圖實(shí)97 解析解析滑動(dòng)變阻器不要選阻值過大的,因?yàn)樽柚颠^滑動(dòng)變阻器不要選阻值過大的,因?yàn)樽柚颠^大不便于調(diào)節(jié),要保證電流不超過額定值,電流表量程大不便于調(diào)節(jié),要保證電流不超過額定值,電流表量程為為0.6 A,所以選,所以選R1;UI圖線中,與縱軸的交點(diǎn)就是電圖線中,與縱軸的交點(diǎn)就是電動(dòng)勢,斜率就是內(nèi)阻。動(dòng)勢,斜率就是內(nèi)阻。 答案答案(1)E(或或R1)如圖實(shí)如圖實(shí)98所示所示圖實(shí)圖實(shí)98(2)電流表電流表電壓表電流表電流表電壓表(3)如圖實(shí)如圖實(shí)99所示所示1.50(1.471.52均對均對)188(1.8
12、61.90均對均對)圖實(shí)圖實(shí)99題組演練題組演練1某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動(dòng)勢和某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,使用的器材還包括定值電阻內(nèi)阻,使用的器材還包括定值電阻(R05 )一個(gè),一個(gè),開關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干,實(shí)驗(yàn)原理圖如圖實(shí)開關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干,實(shí)驗(yàn)原理圖如圖實(shí)910(a)所示。所示。(1)在圖在圖(b)的實(shí)物圖中,已正確連接了部分電路,請的實(shí)物圖中,已正確連接了部分電路,請完成余下電路的連接。完成余下電路的連接。(2)請完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟:請完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟:A檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零;調(diào)節(jié)電阻箱,示數(shù)如圖檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零;調(diào)節(jié)電阻箱,示數(shù)如圖(
13、c)所所示,讀得電阻值是示,讀得電阻值是_;B將開關(guān)將開關(guān)S1閉合,開關(guān)閉合,開關(guān)S2斷開,電壓表的示數(shù)是斷開,電壓表的示數(shù)是1.49 V;C將開關(guān)將開關(guān)S2_,電壓表的示數(shù)是,電壓表的示數(shù)是1.16 V;斷開開關(guān);斷開開關(guān)S1。(3)使用測得的數(shù)據(jù),計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是使用測得的數(shù)據(jù),計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是_(計(jì)算結(jié)計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字果保留兩位有效數(shù)字)。(4)由于所用電壓表不是理想電壓表,所以測得的電動(dòng)勢比實(shí)際由于所用電壓表不是理想電壓表,所以測得的電動(dòng)勢比實(shí)際值偏值偏_(填填“大大”或或“小小”)。圖實(shí)圖實(shí)910答案:答案:(1)如圖所示如圖所示(2)A.20 C閉合閉合(3)0.6
14、9 (4)小小2(2013德州模擬德州模擬)某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)多用電表中某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)多用電表中的電池進(jìn)行更換時(shí)發(fā)現(xiàn),里面除了一節(jié)的電池進(jìn)行更換時(shí)發(fā)現(xiàn),里面除了一節(jié)1.5 V的干電的干電池外,還有一個(gè)方形的電池池外,還有一個(gè)方形的電池(層疊電池層疊電池)。為了測定該。為了測定該電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,實(shí)驗(yàn)室中提供如下器材:電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,實(shí)驗(yàn)室中提供如下器材:A電流表電流表A1(滿偏電流滿偏電流10 mA,內(nèi)阻,內(nèi)阻10 );B電流表電流表A2(00.6 A,內(nèi)阻未知,內(nèi)阻未知);C滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R0(0100 ,1 A);D定值電阻定值電阻R(阻值阻值990 );E開關(guān)與導(dǎo)
15、線若干。開關(guān)與導(dǎo)線若干。該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了如圖實(shí)該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了如圖實(shí)911甲所甲所示的電路,圖乙為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測出示的電路,圖乙為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測出多組數(shù)據(jù)并繪出的多組數(shù)據(jù)并繪出的I1I2圖線圖線(I1為電流表為電流表A1的示數(shù),的示數(shù),I2為為電流表電流表A2的示數(shù)的示數(shù)),則由圖線可以得到被測電池的電動(dòng)勢,則由圖線可以得到被測電池的電動(dòng)勢E_ V,內(nèi)阻,內(nèi)阻r_ 。(結(jié)果保留兩位有結(jié)果保留兩位有效數(shù)字效數(shù)字)圖實(shí)圖實(shí)911答案:答案:9.110數(shù)據(jù)處理與誤差分析數(shù)據(jù)處理與誤差分析 例例2用圖實(shí)用圖實(shí)912所示電路,測定一節(jié)干電池
16、所示電路,測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)節(jié)的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小,為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路,電路中用一個(gè)定值電阻滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路,電路中用一個(gè)定值電阻R0起起保護(hù)作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)保護(hù)作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:器材還有: A電流表電流表(量程量程0.6 A、3 A); B電壓表電壓表(量程量程3 V、15 V);圖實(shí)圖實(shí)912 C定值電阻定值電阻(阻值阻值1 、額定功率、額定功率5 W); D定值電阻定值電阻(阻值阻值10 、額定功率、額定功率10 W); E滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(阻值范圍阻值范
17、圍010 、額定電流、額定電流2 A); F滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(阻值范圍阻值范圍0100 、額定電流、額定電流1 A)。 那么:那么: (1)要正確完成實(shí)驗(yàn),電壓表的量程應(yīng)選擇要正確完成實(shí)驗(yàn),電壓表的量程應(yīng)選擇_V,電流表的量程應(yīng)選擇電流表的量程應(yīng)選擇_A;R0應(yīng)選擇應(yīng)選擇_的的定值電阻,定值電阻,R應(yīng)選擇阻值范圍是應(yīng)選擇阻值范圍是_的滑動(dòng)變阻器。的滑動(dòng)變阻器。 (2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是_ 。 解析解析由于一節(jié)干電池的電動(dòng)勢為由于一節(jié)干電池的電動(dòng)勢為1.5 V,故選量,故選量程為程為3 V的電壓表;估算電流時(shí),考慮到干電池的內(nèi)阻的電壓表;估算電流時(shí),
18、考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾歐左右,加上保護(hù)電阻,最大電流在一般幾歐左右,加上保護(hù)電阻,最大電流在0.5 A左右,左右,所以選量程為所以選量程為0.6 A的電流表;由于電池內(nèi)阻很小,所以的電流表;由于電池內(nèi)阻很小,所以保護(hù)電阻不宜太大,否則會(huì)使得電流表、電壓表取值范保護(hù)電阻不宜太大,否則會(huì)使得電流表、電壓表取值范圍小,造成的誤差大;滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電圍小,造成的誤差大;滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了,取池內(nèi)阻大幾倍就好了,取010 能很好地控制電路中能很好地控制電路中的電流和電壓,若取的電流和電壓,若取0100 會(huì)出現(xiàn)開始幾乎不變最后會(huì)出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象。
19、突然變化的現(xiàn)象。 系統(tǒng)誤差一般是由測量工具和測量方法造成的,一系統(tǒng)誤差一般是由測量工具和測量方法造成的,一般具有傾向性,總是偏大或者偏小。本實(shí)驗(yàn)中由于電壓般具有傾向性,總是偏大或者偏小。本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小,造成表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小,造成E測測E真真,r測測r真真。 答案答案(1)30.61010(2)由于電壓表的分流由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流小作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流小題組演練題組演練3要測量一電源的電動(dòng)勢要測量一電源的電動(dòng)勢E(小于小于3 V)和內(nèi)阻和內(nèi)阻r(約約1 ),現(xiàn)有下列器材:電壓
20、表現(xiàn)有下列器材:電壓表V(3 V和和15 V兩個(gè)量程兩個(gè)量程)、電阻、電阻箱箱(0999.9 )、定值電阻、定值電阻R03 、開關(guān)和導(dǎo)線。某、開關(guān)和導(dǎo)線。某同學(xué)根據(jù)所給器材設(shè)計(jì)如圖實(shí)同學(xué)根據(jù)所給器材設(shè)計(jì)如圖實(shí)913甲的實(shí)驗(yàn)電路。甲的實(shí)驗(yàn)電路。圖實(shí)圖實(shí)913(1)電路中定值電阻電路中定值電阻R0的作用是的作用是_。(2)請根據(jù)圖甲電路,在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電請根據(jù)圖甲電路,在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路。路。(3)該同學(xué)調(diào)節(jié)電阻箱阻值該同學(xué)調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,讀出對應(yīng)的電壓表讀數(shù),讀出對應(yīng)的電壓表讀數(shù)U,得到兩組數(shù)據(jù):得到兩組數(shù)據(jù):R12.0 時(shí)時(shí)U12.37 V;R24.0 時(shí)時(shí)U22
21、.51 V。由這兩組數(shù)可求得電源的電動(dòng)勢為。由這兩組數(shù)可求得電源的電動(dòng)勢為E_ V,內(nèi)阻為內(nèi)阻為r_ 。(4)為使最終測量結(jié)果更精確,在不改變實(shí)驗(yàn)方法、不更為使最終測量結(jié)果更精確,在不改變實(shí)驗(yàn)方法、不更換實(shí)驗(yàn)器材的前提下,請你對該同學(xué)提一條建議換實(shí)驗(yàn)器材的前提下,請你對該同學(xué)提一條建議_。解析:解析:(1)保護(hù)電源,防止短路。保護(hù)電源,防止短路。(2)如圖所示。如圖所示。(4)多測幾組多測幾組R、U,分別求出電動(dòng)勢,分別求出電動(dòng)勢E、內(nèi)阻、內(nèi)阻r,再求,再求E、r的平均值,或利用圖象處理數(shù)據(jù)。的平均值,或利用圖象處理數(shù)據(jù)。答案:答案:(1)保護(hù)電源,防止短路保護(hù)電源,防止短路(2)見解析圖見解
22、析圖(3)2.941.2(4)見解析見解析4(2012廣東六校聯(lián)考廣東六校聯(lián)考)用電流表和電壓表測干電池的電用電流表和電壓表測干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻,提供的器材如圖實(shí)動(dòng)勢和內(nèi)電阻,提供的器材如圖實(shí)914所示。所示。(1)用實(shí)線代表導(dǎo)線把圖甲所示的實(shí)物連接成測量電路。用實(shí)線代表導(dǎo)線把圖甲所示的實(shí)物連接成測量電路。(兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源,圖中有部分線路已連接好兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源,圖中有部分線路已連接好)圖實(shí)圖實(shí)914(2)圖乙中的圖乙中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測得的個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測得的6組電流組電流I、電壓、電壓U的的值,按照這些實(shí)驗(yàn)值作出值,按照這些實(shí)驗(yàn)值作出UI圖線,由此圖線求得的電圖線,由此
23、圖線求得的電源電動(dòng)勢源電動(dòng)勢E_ V,內(nèi)電阻,內(nèi)電阻r_ 。(結(jié)果結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字)解析:解析:(1)由于電壓表內(nèi)阻較大,電壓表的分流作用對干由于電壓表內(nèi)阻較大,電壓表的分流作用對干路電流的測量影響很小,可以不考慮,故電壓表應(yīng)接在路電流的測量影響很小,可以不考慮,故電壓表應(yīng)接在干電池兩端;注意開關(guān)要控制整個(gè)電路。干電池兩端;注意開關(guān)要控制整個(gè)電路。答案:答案:(1)測量電路如圖所示。測量電路如圖所示。(2)按照實(shí)驗(yàn)值作出的按照實(shí)驗(yàn)值作出的UI圖線如圖所示圖線如圖所示2.97(2.962.98均可均可)0.72(0.680.74均可均可)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)
24、新 例例3(2012福建高考福建高考)某研究性學(xué)習(xí)某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定一塊電池的電動(dòng)勢小組欲測定一塊電池的電動(dòng)勢E。 (1)先直接用多用電表測定該電池電動(dòng)先直接用多用電表測定該電池電動(dòng)勢。在操作無誤的情況下,多用電表表盤勢。在操作無誤的情況下,多用電表表盤示數(shù)如圖實(shí)示數(shù)如圖實(shí)915,其示數(shù)為,其示數(shù)為_V。 (2)然后,用電壓表然后,用電壓表V、電阻箱、電阻箱R、定值電阻、定值電阻R0、開關(guān)、開關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成電路,測定該電池電動(dòng)勢。、若干導(dǎo)線和該電池組成電路,測定該電池電動(dòng)勢。 (i)根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物圖連接根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物圖連接成完整電路。
25、成完整電路。 圖實(shí)圖實(shí)915圖實(shí)圖實(shí)9160.350.310.240.210.170.125.004.003.002.001.400.602.93.24.24.85.98.3U(V)20.025.033.350.071.4166.7R()圖實(shí)圖實(shí)917 (iii)從圖線中可求得從圖線中可求得E_V。 解析解析(1)多用電表使用多用電表使用10 V電壓擋,刻度盤上每小電壓擋,刻度盤上每小格對應(yīng)的示數(shù)為格對應(yīng)的示數(shù)為0.2 V,所以讀數(shù)為,所以讀數(shù)為9.4 V。 答案答案(1)9.4 (2)(i)連線如圖實(shí)連線如圖實(shí)918所示所示(ii)所作圖象如圖實(shí)所作圖象如圖實(shí)919所示所示圖實(shí)圖實(shí)919(i
26、ii)10.0(9.511.1 V均正確均正確) 一、本題創(chuàng)新點(diǎn)分析一、本題創(chuàng)新點(diǎn)分析 1源于教材源于教材本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y定電池的電本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y定電池的電動(dòng)勢。動(dòng)勢。 二、本實(shí)驗(yàn)還可以從以下方面進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新二、本實(shí)驗(yàn)還可以從以下方面進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新 (一一)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膭?chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)康膭?chuàng)新 如果要測水果電池或果汁電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,如果要測水果電池或果汁電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,應(yīng)如何操作?應(yīng)如何操作? 提示:操作方法與本實(shí)驗(yàn)相似,要注意水果電池提示:操作方法與本實(shí)驗(yàn)相似,要注意水果電池的內(nèi)阻相對較大,設(shè)計(jì)電路時(shí)要注意電流表的接法。的內(nèi)阻相對較大,設(shè)計(jì)電路時(shí)要注意電流表的接法。 (二二)實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新實(shí)
27、驗(yàn)原理的創(chuàng)新 (1)本實(shí)驗(yàn)還可以用電流表和電阻箱組合來測定。本實(shí)驗(yàn)還可以用電流表和電阻箱組合來測定。說出實(shí)驗(yàn)原理及方法。說出實(shí)驗(yàn)原理及方法。 提示:用一個(gè)電流表和電阻箱測量,電提示:用一個(gè)電流表和電阻箱測量,電路如圖所示,測量原理為:路如圖所示,測量原理為:EI1(R1r),EI2(R2r),由此可求出,由此可求出E和和r,此種方法使,此種方法使測得的電動(dòng)勢無偏差,但內(nèi)阻偏大。測得的電動(dòng)勢無偏差,但內(nèi)阻偏大。 (2)本實(shí)驗(yàn)還可以用兩個(gè)電壓表測電源的電動(dòng)勢。本實(shí)驗(yàn)還可以用兩個(gè)電壓表測電源的電動(dòng)勢。說出實(shí)驗(yàn)原理及方法。說出實(shí)驗(yàn)原理及方法。題組演練題組演練5在測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,由于所用
28、電在測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,由于所用電壓表壓表(視為理想電壓表視為理想電壓表)的量程較小,某同學(xué)設(shè)計(jì)了的量程較小,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)如圖實(shí)920所示的實(shí)物電路。所示的實(shí)物電路。圖實(shí)圖實(shí)920(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到_。(選填選填“最大值最大值”“”“最小值最小值”或或“任意值任意值”)(2)改變電阻箱的阻值改變電阻箱的阻值R,分別測出阻值,分別測出阻值R010 的定值的定值電阻兩端的電壓電阻兩端的電壓U。下列兩組。下列兩組R的取值方案中,比較合理的取值方案中,比較合理的方案是的方案是_。(選填選填“1”或或“2”)40.050.060.070.
29、080.02200.0250.0300.0350.0400.01電阻箱的阻值電阻箱的阻值R/方案編號方案編號解析:解析:(1)實(shí)驗(yàn)中電阻箱起到改變電路的總電阻和分壓作實(shí)驗(yàn)中電阻箱起到改變電路的總電阻和分壓作用,為了確保儀器的安全,一般將電阻箱的電阻先調(diào)到用,為了確保儀器的安全,一般將電阻箱的電阻先調(diào)到最大值。最大值。(2)由于定值電阻由于定值電阻R010 ,若選用方案,若選用方案1,則電壓表的,則電壓表的示數(shù)較小,示數(shù)變化范圍也很小,所以選用方案示數(shù)較小,示數(shù)變化范圍也很小,所以選用方案2。6(2012重慶高考重慶高考)某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)
30、盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池,他們片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池,他們測量這種電池的電動(dòng)勢測量這種電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r,并探究電極間距,并探究電極間距對對E和和r的影響。實(shí)驗(yàn)器材如圖實(shí)的影響。實(shí)驗(yàn)器材如圖實(shí)921所示。所示。圖實(shí)圖實(shí)921(1)測量測量E和和r的實(shí)驗(yàn)方案為:調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,改變電源兩的實(shí)驗(yàn)方案為:調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,改變電源兩端的電壓端的電壓U和流過電源的電流和流過電源的電流I,依據(jù)公式,依據(jù)公式_,利用,利用測量數(shù)據(jù)作出測量數(shù)據(jù)作出UI圖象,得出圖象,得出E和和r。(2)將電壓表視為理想表,要求避免電流表分壓作用對測量將電壓表視為理想表,要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)
31、果的影響,請?jiān)陬}圖中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路。結(jié)果的影響,請?jiān)陬}圖中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路。(3)實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距,分別得到相應(yīng)果汁實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距,分別得到相應(yīng)果汁電池的電池的UI圖象如圖實(shí)圖象如圖實(shí)922中中(a)、(b)、(c)、(d)所示,所示,由此可知:在該實(shí)驗(yàn)中,隨電極間距的減小,電源電動(dòng)勢由此可知:在該實(shí)驗(yàn)中,隨電極間距的減小,電源電動(dòng)勢_(填填“增大增大”“”“減小減小”或或“不變不變”),電源內(nèi)阻,電源內(nèi)阻_(填填“增大增大”“”“減小減小”或或“不變不變”)。曲線曲線(c)對應(yīng)的電源電動(dòng)勢對應(yīng)的電源電動(dòng)勢E_V,內(nèi)阻,內(nèi)阻r_。當(dāng)外電路總電阻為。當(dāng)外電路總電阻為2 500 時(shí),該電源的輸時(shí),該電源的輸出功率出功率P_mW。(均保留三位有效數(shù)字均保留三位有效數(shù)字)圖實(shí)圖實(shí)922解析:解析:(1)根據(jù)歐姆定律,路端電壓等于電動(dòng)勢減去內(nèi)電根據(jù)歐姆定律,路端電壓等于電動(dòng)勢減去內(nèi)電壓,即壓,即UEIr。(2)該實(shí)驗(yàn)要求路端電壓測量準(zhǔn)確,故電壓表應(yīng)直接接在該實(shí)驗(yàn)要求路端電壓測量準(zhǔn)確,故電壓表應(yīng)直接接在電源的兩端,滑動(dòng)變阻器只需能改變路端電壓的值即可,電源的兩端,滑動(dòng)變阻器只需能改變路端電壓的值即可,故采用限流式接法。故采用限流式接法。答案:答案:(1)UEIr(2)如圖所示如圖所示(3)不變增大不變增大09754780.268
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