【優(yōu)化方案】高三物理一輪復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn)九《測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》課件

實(shí)驗(yàn)九測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

過程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)典例精析知能優(yōu)化演練實(shí)驗(yàn)九測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻知識(shí)要點(diǎn)歸納知識(shí)要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握用電壓表和電流表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法；進(jìn)一步理解閉合電路的歐姆定律．2．掌握用圖象法求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法．實(shí)驗(yàn)原理1．實(shí)驗(yàn)依據(jù)：閉合電路歐姆定律．2．實(shí)驗(yàn)電路：如圖7－5－1所示．圖7－5－1圖7－5－2實(shí)驗(yàn)器材電池(被測(cè)電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆．過程分析導(dǎo)引一、實(shí)驗(yàn)步驟1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按圖7－5－1連接好電路．2．把變阻器的滑片移動(dòng)到使阻值最大的一端．3．閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)．記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣方法測(cè)量并記錄幾組I、U值，并填入表格中．4．?dāng)嚅_開關(guān)，拆除電路，整理好器材．二、數(shù)據(jù)處理本實(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.第1組第2組第3組第4組第5組第6組U/VI/A法一：取六組對(duì)應(yīng)的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足的關(guān)系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…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(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的大?。?、、誤誤差差分分析析1．由由讀讀數(shù)數(shù)誤誤差差和和電電表表線線性性不不良良引引起起誤誤差差．．2．用用圖圖象象法法求求E和r時(shí)，，由由于于作作圖圖不不準(zhǔn)準(zhǔn)確確造造成成的的誤誤差差．．3．本本實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)采采用用的的圖圖7－5－1所示示的的測(cè)測(cè)量量電電路路是是存存在在系系統(tǒng)統(tǒng)誤誤差差的的，，這這是是由由于于電電壓壓表表的的分分流流IV引起起的的，，使使電電流流表表的的示示數(shù)數(shù)I測(cè)小于于電電池池的的輸輸出出電電流流I真．．因?yàn)闉镮真＝I測(cè)＋I(xiàn)V，而而IV＝U/RV，U越大大，，IV越大大，，U趨近近于于零零時(shí)時(shí)，，IV也趨趨近近于于零零．．所所以以此此種種情情況況下下圖圖線線與與橫橫軸軸的的交交點(diǎn)點(diǎn)為為真真實(shí)實(shí)的的短短路路電電流流，，而而圖圖線線與與縱縱軸軸的的交交點(diǎn)點(diǎn)為為電電動(dòng)動(dòng)勢(shì)勢(shì)的的測(cè)測(cè)量量值值，，比比真真實(shí)實(shí)值值偏偏小?。扌拚蠛蟮牡膱D圖線線如如圖圖7－5－3所示示，，顯顯然然，，E、r的測(cè)測(cè)量量值值都都比比真真實(shí)實(shí)值值偏偏小小，，r測(cè)<r真、E測(cè)<E真．．圖7－5－34．若采用用如圖7－5－4所示電路路，電流流是準(zhǔn)確確的，當(dāng)當(dāng)I很小時(shí)，，電壓表表的分流流很小，，但隨電電壓的增增大，電電流I增大，電電流表的的分壓作作用也逐逐漸增大大．此種種情況如如圖7－5－5所示，所所以E測(cè)＝E真、r測(cè)>r真圖7－5－4圖7－5－5四、注意意事項(xiàng)1．為了使使電池的的路端電電壓變化化明顯，，電池的的內(nèi)阻應(yīng)應(yīng)選的大大些(選用已使使用過一一段時(shí)間間的干電電池)．2．在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)中不要要將I調(diào)得過大大，每次次讀完U、I讀數(shù)立即即斷電，，以免干干電池在在大電流流放電時(shí)時(shí)極化現(xiàn)現(xiàn)象過重重，使得得E、r明顯變化化．3．測(cè)出不不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且且變化范范圍要大大些，用用方程組組求解時(shí)時(shí)，類似似于逐差差法，要要將測(cè)出出的I、U數(shù)據(jù)中，，第1和第4組為一組組，第2和第5組為一組組，第3和第6組為一組組，分別別解出E、r值再求平平均值．．4．在畫U－I圖線時(shí)，，要使較較多的點(diǎn)點(diǎn)落在這這條直線線上或使使各點(diǎn)均均勻分布布在直線線的兩側(cè)側(cè)，而不不要顧及及個(gè)別離離開直線線較遠(yuǎn)的的點(diǎn)，以以減小偶偶然誤差差．5．干電池池內(nèi)阻較較小時(shí)，，U的變化較較小，此此時(shí)，坐坐標(biāo)圖中中數(shù)據(jù)點(diǎn)點(diǎn)將呈現(xiàn)現(xiàn)如圖7－5－6甲所示的的狀況，，使下部部大面積積空間得得不到圖7－5－6五、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)創(chuàng)新1．安—阻法用一個(gè)電電流表和和電阻箱箱測(cè)量，，電路如如圖7－5－7，測(cè)量原原理為：：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可可求出E和r，此種方方法使測(cè)測(cè)得的電電動(dòng)勢(shì)無無偏差，，但內(nèi)阻阻偏大．．圖7－5－7圖7－5－8實(shí)驗(yàn)典例精析題型一器材選擇和數(shù)據(jù)處理(2011年長(zhǎng)沙市市一中月月考)用如圖7－5－9所示電路路測(cè)一節(jié)節(jié)干電池池的電動(dòng)動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻阻r，所給的的器材有有：A．電壓表表V：0～3V和0～15V兩個(gè)量程程B．電流表表A：0～0.6A和0～3AC．滑動(dòng)變變阻器R1(最大電阻阻為20ΩΩ)D．滑動(dòng)變變阻器R2(最大電阻阻為100ΩΩ)E．開關(guān)S和導(dǎo)線若若干例1圖7－5－9(1)電流表應(yīng)應(yīng)選用________量程；電電壓表應(yīng)應(yīng)選用________量程；滑滑動(dòng)變阻阻器應(yīng)選選________(選填“R1”或“R2”)．(2)如圖7－5－10所示U－I圖上是根據(jù)據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得得的7組數(shù)據(jù)標(biāo)出出的點(diǎn)．請(qǐng)請(qǐng)你畫出圖圖線，并由由圖線求出出E＝________V，r＝________ΩΩ.圖7－5－10【解析】(1)因?yàn)殡娫吹牡碾妱?dòng)勢(shì)接接近1.5V，則電壓表表應(yīng)該選擇擇0～3V量程，電池池的內(nèi)阻一一般為幾歐歐，則電流流表應(yīng)該選選擇0～0.6A量程；同時(shí)時(shí)為了方便便調(diào)節(jié)，滑滑動(dòng)變阻器器應(yīng)該選擇擇阻值較小小的，故選選R1.(2)將實(shí)驗(yàn)過程程中描出的的點(diǎn)用直線線連接起來來，連接時(shí)時(shí)要使盡量量多的點(diǎn)在在直線上，，不在直線線上的點(diǎn)盡盡量分布在在直線的兩兩側(cè)．由得得到的直線線可知，電電源電動(dòng)勢(shì)勢(shì)為1.5V，在直線上上取一點(diǎn)，，代入E＝U＋I(xiàn)r，可以求出出電源的內(nèi)內(nèi)阻為0.5ΩΩ.【答案】(1)0～0.6A0～3VR1(2)圖線如圖7－5－11所示1.50.5圖7－5－11(2010年高考江蘇蘇卷)在測(cè)量電源源的電動(dòng)勢(shì)勢(shì)和內(nèi)阻的的實(shí)驗(yàn)中，，由于所用用電壓表(視為理想電電壓表)的量程較小小，某同學(xué)學(xué)設(shè)計(jì)了如如圖7－5－12所示的實(shí)物物電路．題型二實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新例2圖7－5－12(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)應(yīng)先將電阻阻箱的電阻阻調(diào)到________．(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改變電阻箱箱的阻值R，分別測(cè)出出阻值R0＝10Ω的定值電阻阻兩端的電電壓U.下列兩組R的取值方案案中，比較較