《高考物理一輪總復(fù)習(xí) 專題七 實驗九 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。

實驗九測定電源的電動勢和內(nèi)阻 實驗準(zhǔn)備實驗?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 實驗過程實驗步驟 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 實驗分析誤差分析 由于實驗電路及電壓表 電流表內(nèi)阻的影響 本實驗結(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 圖象法求電源電動勢和內(nèi)電阻 重點歸納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 要使較多的點落在這條直線上或各點均勻分布在直線的兩側(cè) 個別偏離直線太遠(yuǎn)的點可舍去 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 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)點補充完整并作圖 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)阻的實驗中 應(yīng)用圖象處理實驗數(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 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 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)計的實驗電路中 產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是 解析 該實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 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 指點迷津 在做 測定電源電動勢和內(nèi)阻 實驗中 由于干電池的內(nèi)阻較小 斜率太小 所以描點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