2019版高考物理第十章恒定電流第5講實(shí)驗(yàn)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件.pptx

第5講實(shí)驗(yàn) 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 知識(shí)梳理實(shí)驗(yàn)原理 數(shù)據(jù)處理 實(shí)驗(yàn)步驟 在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中 備有下列器材 A 干電池E 電動(dòng)勢(shì)約為1 5V 內(nèi)電阻大約為1 0 B 電壓表V 0 15V C 電流表A 0 0 6A 內(nèi)阻0 1 D 電流表G 滿偏電流3mA 內(nèi)阻Rg 10 E 滑動(dòng)變阻器R1 0 10 10A F 滑動(dòng)變阻器R2 0 100 1A G 定值電阻R3 990 H 開關(guān) 導(dǎo)線若干 1 為了方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量 其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是R1 填 R1 或 R2 2 請(qǐng)畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖 并在圖中標(biāo)上所選用器材的符號(hào) 3 如圖所示為某一同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn) 繪出的I1 I2圖線 I1為電流表G的示數(shù) I2為電流表A的示數(shù) 由圖線可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E 1 47V 內(nèi)電阻r 0 82 答案 1 R1 2 電路圖如圖所示 3 1 47 1 46 1 48均對(duì) 0 82 0 80 0 86均對(duì) 解析 1 從實(shí)驗(yàn)操作方便和安全角度出發(fā) 滑動(dòng)變阻器選小阻值 大電流的R1 2 所給器材中電壓表量程過大 不能選用 需要把電流表G與R3串聯(lián)當(dāng)作電壓表 被測(cè)量電源的內(nèi)電阻很小 電流表相對(duì)電源用外接法 3 延長圖線 圖線與縱軸的截距為1 47mA 此時(shí)I2 0 則電源電動(dòng)勢(shì)E 1 47mA R3 Rg 1 47V 圖線與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為 0 57A 1 0mA 則有E 0 1mA Rg R3 0 57A 1 0mA r 電源內(nèi)電阻r 0 82 深化拓展 考點(diǎn)一利用電流表和電壓表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 考點(diǎn)二一電表一電阻箱法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 實(shí)驗(yàn)電路 原理 U1 E I1rU2 E I2r所以測(cè)量值E r 使用條件 如果電源內(nèi)阻r RV 則用甲電路 如果電源內(nèi)阻r RA或RA已 深化拓展考點(diǎn)一利用電流表和電壓表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 知 則用乙電路 1 1 2014北京理綜 21 18分 利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻 要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差 1 應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖1中的甲 選填 甲 或 乙 圖1 2 現(xiàn)有電流表 0 0 6A 開關(guān)和導(dǎo)線若干 以及以下器材 A 電壓表 0 15V B 電壓表 0 3V C 滑動(dòng)變阻器 0 50 D 滑動(dòng)變阻器 0 500 實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用B 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用C 選填相應(yīng)器材前的字母 3 某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如表所示 其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上 請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn) 并畫出U I圖線 圖2 4 根據(jù) 3 中所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E 1 50V 內(nèi)電阻r 0 83 5 實(shí)驗(yàn)中 隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng) 電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會(huì)發(fā)生變化 圖3的各示意圖中正確反映P U關(guān)系的是C 圖3 答案 1 甲 2 BC 3 如圖所示 4 1 50 1 49 1 51 0 83 0 81 0 85 5 C 解析 1 干電池內(nèi)電阻較小 遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻 選用甲電路時(shí)電源內(nèi)電阻的測(cè)量值相對(duì)誤差小 2 一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)只有1 5V左右 故電壓表應(yīng)選用量程較小的B 干電池的內(nèi)電阻一般只有零點(diǎn)幾歐或幾歐 為調(diào)節(jié)方便 滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用總阻值與之相差較小的C 3 作圖過程略 圖見答案 4 由U E Ir知U I圖線在U軸上的截距表示E 斜率的絕對(duì)值表示r 由圖線可得E 1 50V r 0 83 5 由P IU U UE U2 可知 P U圖線是一條開口向下的拋物線 故選C 1 2用圖甲所示電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻 蓄電池的內(nèi)電阻很小 除蓄電池 開關(guān) 導(dǎo)線外 可供使用的器材還有 A 電壓表 量程0 3V B 電流表 量程0 0 6A C 電流表 量程0 3A D 定值電阻R0 阻值3 額定功率4W E 滑動(dòng)變阻器R 阻值范圍0 5 額定電流為2A 1 電流表應(yīng)選B 選填器材前的字母序號(hào) 2 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U I圖像 如圖乙所示 蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E 2 0V 內(nèi)電阻r 0 75 答案 1 B 2 2 00 75 解析 1 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小 即取0時(shí) 電路中有最大電流Imax A 0 67A 0 67A不到電流表C滿偏電流的 則用C測(cè)量時(shí)讀數(shù)誤差較大 0 67A和電流表B的最大測(cè)量值接近 故選B 2 根據(jù)電路圖 由閉合電路歐姆定律可知 U E I r R0 I 0時(shí) U E 即縱截距表示蓄電池的電動(dòng)勢(shì) U I圖線的斜率為 r R0 由圖線可知斜率k的絕對(duì)值約為 3 75 r 3 75 R0 0 75 考點(diǎn)二一電表一電阻箱法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 驗(yàn)室提供的器材如下 電壓表 電阻箱 阻值范圍0 999 9 開關(guān) 導(dǎo)線若干 請(qǐng)根據(jù)圖1甲所示的電路圖 在圖1乙中畫出連線 將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路 2 1 2017北京海淀一模 21 2 研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們用如圖1甲所示的電路測(cè)量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r 實(shí) 圖1 某同學(xué)開始做實(shí)驗(yàn) 先把電阻箱阻值調(diào)到最大 再接通開關(guān) 然后逐次改變電阻箱接入電路的阻值R 讀取與R對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U 并將相 應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)點(diǎn)描繪在U 圖中 請(qǐng)將圖1丙 丁中電阻箱和電壓表所示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)點(diǎn)描繪在圖2所示的坐標(biāo)系中 用 表示 并畫出U 圖線 根據(jù)圖2中由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線可以得出該電池組電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值E 2 93V 內(nèi)電阻測(cè)量值r 1 34 保留3位有效數(shù)字 圖2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差 關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差 下列說法中正確的是AC 填選項(xiàng)前的字母 A 由于讀數(shù)所引起的誤差屬于偶然誤差 B 利用圖像法處理本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以減小系統(tǒng)誤差C 由于電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差D 電壓表的內(nèi)阻越大 其引起的誤差越大 不同小組的同學(xué)分別用不同的電池組 均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成 完成了上述的實(shí)驗(yàn)后 發(fā)現(xiàn)不同電池組的電動(dòng)勢(shì)基本相同 只是內(nèi)電阻差異較大 同學(xué)們選擇了內(nèi)電阻差異較大的甲 乙兩個(gè)電池組進(jìn)一步探究 對(duì)電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系 以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想 并分別畫出了如圖3所示的P R和P U圖像 若已知甲電池組的內(nèi)電阻較大 則下列各圖中可能正確的是BC 選填選項(xiàng)的字母 圖3 答案 如圖所示 如圖所示 2 93 2 85 3 00 1 34 1 25 1 40