高考物理一輪總復習 第七章 恒定電流 實驗9 測定電源的電動勢和內阻課件.ppt

,恒定電流,第七章,實驗九測定電源的電動勢和內阻,欄目導航,一、實驗目的1用電流表和電壓表測定電源的電動勢和內阻2進一步加深對閉合電路歐姆定律的理解3進一步熟練掌握電壓表和電流表的使用方法二、實驗原理1實驗依據(jù)：閉合電路的歐姆定律2實驗電路：如圖所示,知識梳理夯實基礎,三、實驗器材電源，電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線若干、坐標紙四、實驗步驟1按如圖所示電路圖連接電路，電流表量程取00.6A，電壓表量程取03V，將滑動變阻器調到有效電阻最大處(圖中左端),2檢查電路無誤后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片的位置，使電流表有明顯示數(shù)，記下一組(I，U)值3改變滑動變阻器滑片的位置，用同樣的方法，再測出五組(I，U)數(shù)值然后斷開開關，整理好儀器4建立坐標系、描點縱軸表示電壓，橫軸表示電流，取合適的標度，使所描坐標點絕大部分分布在坐標紙上，必要時縱坐標可以不從零開始取值5根據(jù)描出的坐標點作出UI圖象，并延長與兩坐標軸相交,五、數(shù)據(jù)處理本實驗中數(shù)據(jù)的處理方法，一是聯(lián)立方程求解的公式法，二是描點畫圖法方法一取六組對應的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足的關系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r、讓第1式和第4式聯(lián)立方程，第2式和第5式聯(lián)立方程，第3式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三組E、r取其平均值作為電池的電動勢E和內阻r的大小,六、誤差分析1由讀數(shù)不準和電表線性不良引起誤差2用圖象法求E和r時，由于作圖不準確造成誤差3測量過程中通電時間過長或電流過大，都會引起E、r變化4電壓表和電流表的內阻影響造成誤差七、注意事項1為了使電源的路端電壓變化明顯，電源的內阻宜大些(選用已使用過一段時間的干電池)2要測出不少于6組的(I，U)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,3畫UI圖線時，由于讀數(shù)的偶然誤差，描出的點不在一條直線上，在作圖時應使直線通過盡可能多的點，并使不在直線上的點均勻分布在直線的兩側，個別偏離直線太遠的點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4由于干電池的內阻較小，路端電壓U的變化也較小，這時畫UI圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當值開始(橫坐標I必須從零開始)但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電源的電動勢，圖線斜率的絕對值仍為內電阻,考點1實驗電路和實驗器材的選取例1(2014北京卷)利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內電阻要求盡量減小實驗誤差(1)應該選擇的實驗電路是下圖中的_(選填“甲”或“乙”),核心考點分層突破,乙,(2)現(xiàn)有電流表(00.6A)、開關和導線若干，以及以下器材：A電壓表(015V)B電壓表(03V)C滑動變阻器(050)D滑動變阻器(0500)實驗中電壓表應選用_；滑動變阻器應選用_；(選填相應器材前的字母),B,C,(3)某位同學記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對應點已經(jīng)標在圖丙的坐標紙上，請標出余下一組數(shù)據(jù)的對應點，并畫出UI圖線.,(4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出于電池的電動勢E_V，內電阻r_.(5)實驗中，隨著滑動變阻器滑片的移動，電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會發(fā)生變化圖丁的各示意圖中正確反映PU關系的是_,1.50(1.491.51),0.83(0.810.85),C,解析：(1)由于干電池內電阻很小，與電流表內阻相差不大，若選甲圖，則測量值為電源內阻與電流表內阻之和，誤差較大，故選乙圖(2)干電池的電壓一般為1.5V左右，為減小誤差，選擇量程與之接近的3V的電壓表：實驗中，滑動變阻器為限流接法，電源內阻一般為幾歐姆，應選擇最大阻值為50的滑動變阻器(3)根據(jù)數(shù)據(jù)點排列趨勢，可知圖線為直線，且第三個點誤差較大，應該舍去.畫圖時，應使數(shù)據(jù)點盡可能均勻分布在所畫直線兩邊且盡可能靠近所畫的直線(見答案圖),考點2數(shù)據(jù)處理和誤差分析例2(2015江蘇卷)小明利用如圖所示的實驗裝置測量一干電池的電動勢和內阻(1)圖中電流表的示數(shù)為_A,0.44,(2)調節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標紙上作出UI圖線,由圖線求得：電動勢E_V；內阻r_.(3)實驗時，小明進行了多次測量，花費了較長時間，測量期間一直保持電路閉合其實，從實驗誤差考慮，這樣的操作不妥，因為_,1.61(1.591.63都算對),1.24(1.221.26都算對),長時間保持電路閉合，電池,會發(fā)熱，電池內阻會發(fā)生變化，干電池長時間放電，也會引起電動勢變化，導致實,驗誤差增大,考點3實驗改進與創(chuàng)新測電源的電動勢和內電阻的其他幾種方法：1用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖所示，測量原理為EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內阻偏大,例3(2015安徽卷)某同學為了測量一節(jié)電池的電動勢和內阻，從實驗室找到以下器材：一個滿偏電流為100A、內阻為2500的表頭，一個開關，兩個電阻箱(0999.9)和若干導線(1)由于表頭量程偏小，該同學首先需將表頭改裝成量程為050mA的電流表，則應將表頭與電阻箱_(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，并將該電阻箱阻值調為_.,并聯(lián),5.0,(2)接著該同學用改裝的電流表對電池的電動勢及內阻進行測量，實驗電路如圖甲所示，通過改變電阻R測相應的電流I，且作相關計算后一并記錄如下表.,根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖中已描繪出四個點，請將第5,6兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖乙中，并畫出IRI圖線根據(jù)圖線可得電池的電動勢E是_V，內阻r是_.,1.53,2.0,解析：(1)電表改裝為大量程的電流表需并聯(lián)一