《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題七 實(shí)驗九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻課件 新人教版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題七 實(shí)驗九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻課件 新人教版.ppt（34頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

實(shí)驗九測定電源的電動勢和內(nèi)阻 實(shí)驗準(zhǔn)備實(shí)驗?zāi)康恼莆沼秒妷罕砗碗娏鞅頊y量電池電動勢和內(nèi)阻的方法 學(xué)會利用圖象法進(jìn)行處理數(shù)據(jù)的方法 實(shí)驗原理 U E Ir 如圖S9 1所示 改變R的阻值 從電壓表和電流表中讀出幾組U I值 利用 求出幾組E r值 最后分別算出它們的平均值 圖S9 1 實(shí)驗器材電池 電壓表 電流表 滑動變阻器 電鍵 導(dǎo)線若干 坐標(biāo)紙 實(shí)驗過程實(shí)驗步驟 1 電流表用0 6A量程 電壓表用3V量程 按圖連接好 電路 最大 2 把滑動變阻器的滑片移到使阻值 一端 3 閉合開關(guān) 調(diào)節(jié)變阻器 使電流表有明顯的示數(shù) 記錄一組數(shù)據(jù) I U 用同樣方法測量幾組I U值 記錄在表格中 4 斷開開關(guān) 整理器材 5 處理數(shù)據(jù) 求出電源的電動勢和內(nèi)阻的阻值 數(shù)據(jù)處理 1 利用多組 I U 值畫出I U圖象 2 利用圖象得出電源的電動勢 計算出電源的內(nèi)阻 實(shí)驗分析誤差分析 由于實(shí)驗電路及電壓表 電流表內(nèi)阻的影響 本實(shí)驗結(jié)果 E測 E真 r測 r真 注意事項 1 為了使電池的路端電壓變化明顯 電池的內(nèi)阻應(yīng)大些 選 用已使用過一段時間的干電池 2 電池在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴(yán)重 電動勢E會明顯下降 內(nèi)阻r會明顯增大 故長時間放電不宜超過0 3A 短時間放電不宜超過0 5A 因此 實(shí)驗中不要將R調(diào)得過小 讀數(shù)要快 每次讀完應(yīng)立即斷電 基礎(chǔ)檢測 2014年廣東深圳二模 為測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻 現(xiàn)提供如下儀器 A 電壓表B 電流表 量程2V 內(nèi)阻約8k 量程0 6A 內(nèi)阻rA 0 8 C 滑動變阻器 0 20 D 開關(guān)E 若干導(dǎo)線 1 如圖S9 2甲 乙所示 為準(zhǔn)確測定干電池的電動勢和內(nèi) 阻 應(yīng)選擇圖 填 甲 或 乙 2 閉合開關(guān)前 滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至 端 填 左 或 右 3 移動變阻器的滑片 得到幾組電壓表和電流表的示數(shù) 描繪成如圖丙所示的U I圖象 從圖線的截距得出干電池的電動勢為1 40V的理論依據(jù)是 4 利用圖丙可得到干電池的內(nèi)阻為 計算結(jié)果保 留兩位有效數(shù)字 甲 乙 丙 圖S9 2 2 左 3 斷路時路端電壓等于電源電動勢 答案 1 甲 4 0 63 考點(diǎn) 圖象法求電源電動勢和內(nèi)電阻 重點(diǎn)歸納1 在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo) U為縱坐標(biāo) 用測出的幾組I U值 畫出U I圖象 如圖S9 3所示 所得直線的縱截距即為電源電動勢的值 圖線斜率的絕對值即為內(nèi)阻r的值 圖S9 3 2 畫U I圖線時 要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè) 個別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去 這樣可使偶然誤差得到部分抵消 提高精確度 3 計算內(nèi)阻要在直線上任取兩個相距較遠(yuǎn)的點(diǎn) 用公式計 算出電源的內(nèi)阻r 4 測量電路存在系統(tǒng)誤差 如圖S9 4中所示I真 I測 IV 未 考慮電壓表的分流 圖S9 4 典例剖析 例1 2014年新課標(biāo)卷 利用如圖S9 5所示電路 可以測量電源的電動勢和內(nèi)阻 所用的實(shí)驗器材有 待測電源 電阻箱R 最大阻值為999 9 電阻R0 阻值為3 0 電阻R1 阻值為3 0 電流表 量程為200mA 內(nèi)阻為RA 6 0 開關(guān)S 圖S9 5 實(shí)驗步驟如下 將電阻箱阻值調(diào)到最大 閉合開關(guān)S 多次調(diào)節(jié)電阻箱 記下電流表的示數(shù)I和電阻箱相應(yīng)的 阻值R 求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b 回答下列問題 系式為 2 實(shí)驗得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示 其中電阻R 3 0 時 電流表的示數(shù)如圖S9 6所示 讀出數(shù)據(jù) 完成下表 答 圖S9 6 圖S9 7 4 根據(jù)圖象求得電源電動勢E V 內(nèi)阻r 3 在如圖S9 7所示的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整并作圖 根據(jù)圖象求得斜率k A 1 1 截距b A 1 思維點(diǎn)撥 1 根據(jù)閉合電路歐姆定律求出函數(shù)表達(dá)式 2 根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn)作出圖象 3 根據(jù)函數(shù)表達(dá)式與圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻 2 由題意知該電流表的最小分度為2mA 由題圖S9 8可得讀數(shù)為110mA 考慮到表格內(nèi)各組數(shù)據(jù)的單位及有效數(shù)字 圖S9 8 A 1 1 1 0A 1 1 b 6 0A 1 3 如圖S9 8所示 1 0 6 0 4 3 0 1 0 備考策略 在測電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗中 應(yīng)用圖象處理實(shí)驗數(shù)據(jù)考得比較多 一般是用伏特表和安培表配合測量電動勢和內(nèi)阻 變化量是U和I 由閉合電路歐姆定律變形得U E Ir 所以用U I圖象分析 在U軸上的截距表示電動勢 考點(diǎn)練透 1 2015年安徽卷 某同學(xué)為了測量一節(jié)電池的電動勢和內(nèi)阻 從實(shí)驗室找到以下器材 一個滿偏電流為100 A 內(nèi)阻為2500 的表頭 一個開關(guān) 兩個電阻箱 0 999 9 和若干導(dǎo)線 1 由于表頭量程偏小 該同學(xué)首先需要將表頭改裝成量程為50mA的電流表 則應(yīng)將表頭與電阻箱 填 串聯(lián) 或 并聯(lián) 并將電阻箱阻值調(diào)為 2 接著該同學(xué)用改裝的電流表對電池的電動勢和內(nèi)阻進(jìn)行測量 實(shí)驗電路圖如圖S9 9所示 通過改變電阻R測相應(yīng)的電流I 并且作相關(guān)計算后記錄數(shù)據(jù)如下表 圖S9 9 根據(jù)表中的數(shù)據(jù) 圖S9 10中已描繪出四個點(diǎn) 請將第 5 6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖中 并畫出IR I圖線 圖S9 10 根據(jù)圖象可得電池的電動勢E V 內(nèi)阻r 解析 1 把小量程的電流表改裝成大量程的電流表需并聯(lián)小電阻 由并聯(lián)的特點(diǎn) 電壓相等 I Ig R IgRg 得R 5 0 2 如圖所示 由E IR I r RA 得IR E I r RA 縱截距為電源的電動勢E 5 0 答案 1 并聯(lián) 1 532 0 2 如圖D38所示 圖D38 2 2014年海南卷 用伏安法測量一電池的內(nèi)阻 已知該待測電池的電動勢E約為9V 內(nèi)阻約數(shù)10 允許輸出的最大電流為50mA 可選用的實(shí)驗器材有 電壓表 量程5V 電壓表 量程10V 電流表 量程50mA 電流表 量程100mA 滑動變阻器R 最大阻值300 定值電阻R1 阻值為200 額定功率為1 8W 定值電阻R2 阻值為200 額定功率為1W 開關(guān)S 導(dǎo)線若干 測量數(shù)據(jù)如圖S9 11坐標(biāo)紙上的U I圖象所示 圖S9 11 1 在虛線方框內(nèi)畫出合理的電路原理圖 并標(biāo)明所選器材 的符號 2 在設(shè)計的電路中 選擇定值電阻的根據(jù)是 3 由U I圖線求得待測電池的內(nèi)阻為 4 在你設(shè)計的實(shí)驗電路中 產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是 解析 該實(shí)驗通過電源的輸出特性曲線計算電源內(nèi)阻 電源 允許輸出的最大電流為50mA 故電流表選擇 電源電動勢 考慮到電流和功率 保護(hù)電阻選 約為9V 故電壓表選擇R2 4 該實(shí)驗中的干路電流應(yīng)為電流表的讀數(shù)加上通過電壓表的電流 故該實(shí)驗的系統(tǒng)誤差來源為忽略了電壓表的分流 從而使干路電流測量值偏小 答案 1 如圖D39所示 圖D39 3 51 0 49 0 53 0范圍內(nèi)的均正確 4 忽略了電壓表的分流 易錯點(diǎn) 電池的U I圖象 例2 多選 如圖S9 12所示是某電源的路端電壓與電流的 U I圖象 下列說法正確的是 A 該電源的電動勢是2 8VB 該電源的短路電流是1 0AC 該電源的內(nèi)阻是2 8 D 該電源的內(nèi)阻是0 8 圖S9 12 錯解分析 錯選B C 誤把圖線與I軸的截距當(dāng)成了短路電流 錯誤原因是沒有理解短路電流是路端電壓為零時的電流 內(nèi)阻 而錯選C 正解分析 圖線與U軸的交點(diǎn)表示電流為零時的路端電壓 即是電動勢E A項正確 電流為1 0A時的路端電壓是2 0V 所以電源的短路電流應(yīng)該大于1 0A B項錯誤 電源的內(nèi)阻是 誤 D正確 故選A D 答案 AD 指點(diǎn)迷津 在做 測定電源電動勢和內(nèi)阻 實(shí)驗中 由于干電池的內(nèi)阻較小 斜率太小 所以描點(diǎn)及所連線的下部分空間得不到利用 誤差太大 為此 可使縱坐標(biāo) U軸 不從零開始 把坐標(biāo)比例放大 以減小誤差 所以這樣畫出的圖線與橫軸 I軸 的交點(diǎn)并不是路端電壓為零時的電流 即不是短路電流 但與縱坐標(biāo) U軸 的交點(diǎn)表示電流為零時的電壓 還是表示電動勢E 對于電源的U I圖象 應(yīng)正確地理解其物理意義 不能死記結(jié)論 生搬硬套 應(yīng)從閉合電路歐姆定律來理解 電動勢等于開路時的路端電壓 即圖象中對應(yīng)電流為零時的路端電壓為電源電動勢 而電壓為零時的電流為外電路短路時的電流 觸類旁通 1 2016年黑龍江牡丹江期中 為了測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻 某同學(xué)采用了伏安法 現(xiàn)備有下列器材 A 被測干電池一節(jié) B 電流表1 量程0 0 6A 內(nèi)阻r 0 3 C 電流表2 量程0 3A 內(nèi)阻約為0 1 D 電壓表1 量程0 3V 內(nèi)阻未知E 電壓表2 量程0 15V 內(nèi)阻未知F 滑動變阻器1 0 10 2AG 滑動變阻器2 0 100 1AH 開關(guān) 導(dǎo)線若干 伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗中 由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響 測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差 在現(xiàn)有器材的條件下 要盡可能準(zhǔn)確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻 1 在上述器材中請選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?填選項前 的字母 2 實(shí)驗電路圖應(yīng)選擇圖S9 13中的 填 甲 或 乙 甲 乙 丙 圖S9 13 3 根據(jù)實(shí)驗中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U I圖象 則干電池的電動勢E V 內(nèi)阻r 答案 1 ABDFH 2 乙 3 1 5V 1