高三物理一輪復(fù)習(xí) . 實驗：測定電源的電動勢和內(nèi)阻精品課件

第7課時實驗：測定電源的電動勢和內(nèi)阻一、實驗原理如下圖所示，用電壓表、電流表、滑動變阻器等測電源的電動勢和內(nèi)阻．改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出兩組I、U值，代入方程組E＝U1＋I1rE＝U2＋I2r為了減小偶然誤差，應(yīng)多測幾組I、U值，求出幾組E、r值，最后分別算出它們的___________．平均值也可以用作圖法來處理數(shù)據(jù)．由閉合電路的歐姆定律得：U＝E－Ir，與y＝kx＋b對比可知，在U－I坐標(biāo)系中，U－I圖線是一條直線．縱截距b＝E，斜率k＝－r，所以r＝|k|.即在坐標(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(如上圖)所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值，圖線斜率的絕對值即為內(nèi)阻r的值．另外，當(dāng)U＝0時(即外電路短路時)，橫截距即短路電流I短＝E/r，因此也可由r＝E/I短，求內(nèi)阻．二、實驗器材待測干電池一節(jié)，電壓表(0～3V)，電流表(0～0.6A)，滑動變阻器(10Ω)，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．三、實驗步驟1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按圖所示的電路圖連接好電路．2．把變阻器的滑片移到一端使其阻值____．3．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)，用同樣方法測量幾組I、U的值．4．?dāng)嚅_開關(guān)，整理好器材．最大2．油應(yīng)注墳意當(dāng)智電池而內(nèi)阻艦較小餡時，U的變協(xié)化較值小，抹圖象昂中描料出的勸點呈推現(xiàn)如服圖甲兵所示劃狀態(tài)拴，下需面大續(xù)面積舒空間執(zhí)得不換到利現(xiàn)用，券所描暫得的姥點及洞作出墾的圖耗線誤脆差較爽大．膽為此撒，可熄使縱浩軸不盞從零栽開始垮，如汪圖乙遺所示仙，把尋縱坐傅標(biāo)比妥例放另大，纖可使耐結(jié)果姥誤差邀小些作．這需時，排圖線亮與縱貝軸的集交點攝仍代姜表電叫源的男電動麻勢，東但圖真線與為橫軸控的交悟點不此再代孕表短漁路狀痕態(tài)，勒計算起內(nèi)阻丈要在準(zhǔn)直線稿上選毫取兩僚個相蛋距較月遠(yuǎn)的攏點，逗由它們們的磨坐標(biāo)鹽值計妖算出晚斜率也的_糠__嘉__寺__蛙__斤，即炭為內(nèi)設(shè)阻r.絕對旱值一、初注意營事項1．祖為了翻使電家池的叨路端動電壓膽變化容明顯曬，電丑池的龜內(nèi)阻繁宜大嬌些(斗選用濱已使客用過墻一段蝴時間邁的干疫電池色)．2．喂干電昏池在珠大電點流放京電時擇極化蒼現(xiàn)象沿較嚴(yán)仍重，工電動析勢E會明鮮顯下鞠降，曉內(nèi)阻r會明牧顯增恥大，裹故長瀉時間俱放電緣瑞不宜或超過賺0.對3頑A，卷短時攝間放現(xiàn)電不團宜超足過0他.5裳A象．因償此，茫實驗監(jiān)中不龍要將R調(diào)得控過小評，讀礎(chǔ)電表糖示數(shù)爬要快杠，每斧次讀剝完應(yīng)仆立即美斷電僑．3．矛要測并出不眠少于化6組I、U數(shù)據(jù)勸，且梢變化稈范圍臂要大心些．營用方但程組醋求解纏時，神要將勺測出冤的I、U數(shù)據(jù)習(xí)中，燙第1雄和第誦4為虎一組俊、第尼2和趴第5陵為一考組，仗第3趣和第始6為貪一組座，分滿別解版出E、r值再榮取平類均值叫．4．滴在畫U－I圖線霜時，題要使士較多妻的點汪落在見這條精直線薪上或雖使各伏點均慘勻分洪布在注直線吊的兩重側(cè)．頁個別漢偏離壟直線擦太遠(yuǎn)跳的點鉤可舍胞去不側(cè)予考此慮．勞這樣超，就廊可使楊偶然丙誤差永得到尚部分硬抵消器，從擇而提說高測旁量精氏度．5．腸干電身池內(nèi)蜻阻較捧小時波路端買電壓U的變側(cè)化也侮較小盈，即育不會位比電販動勢倆小很何多，無這時滑，在繭畫U－I圖線秒時，示縱軸描的刻昂度可斥以不蔽從零暈開始宋，而駐是根機據(jù)測謎得的舉數(shù)據(jù)箏從某怪一恰殘當(dāng)值列開始時(橫擴坐標(biāo)I必須族從零趴開始鎮(zhèn))．穗但這揭時圖堡線和駝橫軸弱的交雪點不螺再是濫短路掌電流Im，不托過圖飽線與陡縱軸肚截距咽仍為本電動縮慧勢，佳直線日斜率雖的絕搞對值氧仍是惠電源典的內(nèi)跳阻．碗如下腥圖所爛示．6.荷由于少電流征表內(nèi)心阻與超干電尺池內(nèi)璃阻接植近，蘇所以描電流咐表應(yīng)送采用運下圖浙甲所編示電憂路圖述的接頭法．二、瓜誤差腔分析1．杰測量井電路得存在餐系統(tǒng)密誤差甜，電樓壓表有、電棍流表破內(nèi)阻條影響撐不能監(jiān)忽略搏．甲(1使)如勺圖甲案電路臥：在站理論桌上E＝U＋(IV＋IA)r，其郵中電漫壓表疊示數(shù)U是準(zhǔn)妙確的煌電源賣兩端緞電壓沸．而求實驗漂中忽拐略了預(yù)通過肌電壓兇表的哄電流IV而形門成誤虧差(翅如圖纏乙中為虛線芬段)葬，而甩且電醬壓表機示數(shù)蜜越大例，IV越大喉．乙(2母)如販圖丙宏電路縱：U－I圖線如圖亞丁所竄示，IA為電奮源電流真餐實值屆，理丙論上隙有E＝U＋UA十IAr，其葛中的UA不可廟知，丙而造鄉(xiāng)豐成誤綢差(歇如虛鉗線段辟為UA)，旺而且銷電流島表示箱數(shù)越潑大，UA越大催，當(dāng)哀電流爽為零聽時，UA＝0弊，電坊壓為盯準(zhǔn)確牛值，蛛等于E.丁2．姿測量疊過程草中通傍電時陸間過忙長或仍電流囑過大腹，都迎會引味起E、r變化撈．3．似儀表駕讀數(shù)交時，菊會存走在偶腔然誤卻差．4．摟作圖掌的描祝點連瓦線過羨程，傭會有魚偶然醬誤差擦．三、生實驗冷改進本實想驗的笛目的融是測汁電源廊的E、r，原請理是揀閉合謙電路按的歐竭姆定愿律，脊方法括是通塔過電鉗路調(diào)飯節(jié)使U、I變化床．根榮據(jù)具培體的屑電路仔結(jié)構(gòu)決關(guān)系狐去求呢解E、r，因深此只汪要滿省足以裳上要占求的源電路千即可巨，以頌下簡宰介兩拾例：1．勿電阻夢箱、附電流朗表測約定：(1桑)電固路如拋右圖(2夜)原擠理：乒據(jù)E＝I(R＋r)，餃調(diào)節(jié)R，可蠟得多虹組I、R.①可艘列方各程組育求解再取造平均蒜值．一、近用電冤流表肝、電匹壓表充測電懇源的邁電動艙勢和嬌內(nèi)阻實驗飲室中洽有下肌列器庭材：客量程播0.其5映A的憑電流活表、熊量程栽3牽V的隱電壓斥表V心(內(nèi)狗阻較濟大)隆、滑竄動變腔阻器R、固梨定電陽阻R1＝4括Ω央、電垃鍵S決、導(dǎo)樓線若袋干．進欲測徒量某水一電肺源的圓電動卻勢E及內(nèi)棋阻r(E約為夕4.舍5條V，r約為違1.古5宣Ω)(1以)請戀設(shè)計妄一個街測量丸方案淋(畫臂出實踐驗電婦路原璃理圖霜即可瘦)．(2糖)用傲圖象懲法處概理由財你設(shè)挎計的池實驗孝得到肚的數(shù)雨據(jù)時讀，要葵使圖光線是懲直線得如何質(zhì)建立片坐標(biāo)掏軸？詞如何酷進一激步由巷圖象紋求得晚待測頃電源簡的電基動勢E和內(nèi)蘿阻r.(3棕)按皺你設(shè)談計的數(shù)實驗鴿電路英原理瓜圖，示從下托圖實疊物圖太中挑欠選實芹物并笛進行坑連線疼．【解劑析】實驗服中電農(nóng)流的恥最大鞏值為棄0.首5士A，菠此時臉電源承內(nèi)電憤壓約緩1.轉(zhuǎn)5×0.等5植V＝權(quán)0.扮75拖V吊，外然電壓浮4.壘5勞V－乳0.舟75傾V項＝3依.7怪5婚V高妥于3傳V浮，故縣無法抗直接洲用電悄壓表境測量講路端辣電壓紐奉，應(yīng)辯將定肝值電立阻R1用作次保護誕電阻殃，進壤行串筆聯(lián)分刪壓，蔬使得樹電壓傾表只錦測量覽外電賺路的姓部分葵電壓抄．【答縣案】(1爛)實耍驗電易路原茂理圖障如圖增．(2誼)由E＝U＋I(r＋R1)得U＝E－I(r＋R1)，卵故以U為縱禮軸，I為橫立軸，喊得到先的圖息線是銳直線眉．可帝先由鞭縱截珠距b＝E，求秩出電豎動勢E，再簡由斜互率k的絕西對值晶等于娛(r＋R1)求揉出內(nèi)末阻r.(3碌)實忌物圖縱連線田如下腐圖．二、抵其它悲方法吐測電畫源的戲電動毀勢和麻內(nèi)阻某實黑驗小駱組要荒測量享一節(jié)葵干電棒池的蒼電動護勢和晃內(nèi)阻與，實送驗室進提供嫌的實鴿驗器箱材如司下：A．歪待測顧的干冊電池津(電什動勢標(biāo)約為其1.括5館V，幸內(nèi)電學(xué)阻約末為2怪Ω愚)B．麗電壓犬表V1(0舟～2梢V縱，內(nèi)國阻RV1＝4譜0奧00隊Ω燒)C．翠電壓泉表V2(0閃～2懶V呼，內(nèi)腥阻RV2約為半3宴50懇0父Ω)D．攀電流急表A問(0盲～3落A樣，內(nèi)塘阻0鋼.1觀Ω恒)E．脊電阻缺箱R1(0曲～9程9揚99等Ω壤)F．括滑動逃變阻丙器R2(0牽～2扔00宮Ω敗，1輝A宗)G．百開關(guān)蹤蝶和導(dǎo)熔線若悠干該小他組根床據(jù)以攔上實習(xí)驗器芳材設(shè)突計了潑如右猾圖所淚示的資電路屈來測泡量電該源的島電動陷勢和產(chǎn)內(nèi)阻逐．(1猜)請河你根畫據(jù)實欄驗電惹路補咸充完木整主數(shù)要的閱實驗英步驟鍛：a．業(yè)閉合慘開關(guān)輸__規(guī)__廚__促__墊，記改下V1的讀胃數(shù)U1，b．糖閉合粥開關(guān)率__焦__脆__碰__駁，斷括開開元關(guān)_痰__烘__勾__蒙_，記下委__漠__比__嫩__報__鐵__濫__宵__鞠__將__恒__跳__撐__飼__高_(dá)_星__訊_．(2系)請厭你根胞據(jù)以訂上步向驟記描錄的彈物理偷量和碗已知毀的物輔理量刪寫出報該干蕉電池嗓的電襲動勢忠和內(nèi)擺阻的握表達(dá)雹式：E＝_遇__械__求__澡_.r＝_谷__蘋__溉__捉_.(3辯)在惠現(xiàn)有窯器材督的條西件下群，請夕你選末擇合名適的附實驗鍋器材感，并冤設(shè)計妥出另霸一種山測量德干電僻池電謠動勢案和內(nèi)芽阻的妄方案仙，在寫下邊股方框抓中畫漂出實同驗電傲路圖線．(4鍛)如晶果要憂求用裝圖象居法處渡理你籠設(shè)計愉的實吹驗的毛數(shù)據(jù)聾，并部能根賄據(jù)圖鄰象較昂直觀膀地求露出電拐動勢麥和內(nèi)禍阻，倆則較的適合絡(luò)的函諷數(shù)表塊達(dá)式棟是_稿__身__桌__葛_．詢請你城在下扔邊虛巖框中橫畫出容此表壇達(dá)式宗對應(yīng)視的大熱致圖蘿象．(2召00智9年茫高考雪重慶殲理綜符)硅邀光電鐮池是姜一種梢可將母光能棄轉(zhuǎn)換異為電乎能的界器件艱．某治同學(xué)接用圖漂甲所躬示電沙路探黃究硅海光電督池的狠路端叮電壓U與總厚電流I的關(guān)陵系．其圖中R0為已調(diào)知定絞值電領(lǐng)阻，段電壓抗表視懲為理坊想電袋壓表崗．命題勇研究丙(1性)請東根據(jù)叉圖甲粱，用終筆畫也線代歇替導(dǎo)適線將繭圖丙疊中的南實驗?zāi)笃鞑膵疬B接挨成實免驗電件路．(2墳)若她電壓海表V2的讀沈數(shù)為U0，則I＝_乓__閉__屋__隨_.(3債)實骨驗一前：用競一定辛強度娘的光火照射橡硅光犯電池券，調(diào)暗節(jié)滑電動變償阻器拒，通襯過測談量得籃到該鏈電池士的U－I曲線a，見扎圖丙圍．由懼此可尾知電膜池內(nèi)竿阻_并__田__詳__私_(爆填“瓦是”蔑或“蛛不是節(jié)”)帝常數(shù)艘，短商路電苗流為詞__盤__猛__蝕__強mA途，電坑動勢給為_真__肥__院__畫_V念.(4國)實想驗二悠：減菠小實遼驗一堤中光鉗的強罵度，襯重復(fù)康實驗怎，測苗得U－I曲線b，見拼圖丙環(huán)．當(dāng)滑哥動變別阻器獄的電曲阻為之某值啞時，把若實群驗一絡(luò)中的送路端膝電壓讓為1槳.5怪V秋，則估實驗臺二中熟外電繭路消耗擾電功稍率為薯__淋__歡__排__糾mW鄙(計斯算結(jié)壯果保染留兩生位有熄效數(shù)蝦字)京．【解烏析】(1英)見戲答案弟．(2巴)電婚壓表隔V2測量花的是R0兩端此的電齊壓．(3澇)由E＝U＋Ir有U＝E－Ir，即賢在U－I圖線深中縱賢軸截幻玉距表滾示E，圖蔥線斜鄙率表鑰示r，橫首軸上扔截距膚表示錢短路孝電流驅(qū)．【答產(chǎn)案】(1乘)見帆下圖已知懲電源壘的外膝伏安榜特性淡曲線樣，求浴接在鄰該電室源兩均端的頃定值激電阻隸的功晉率，斬此類顫問題墨經(jīng)常寧在高餓考和墓模擬扶考試戶中出蒸現(xiàn)，總解決避此類搭問題喊的關(guān)銀鍵是班找到悉定值吳電阻課的工篇作電孤壓和懲電流倦，尋禮找的胞方法禍?zhǔn)窃谌码娫闯ǖ耐廪q伏安丙特性膊曲線赴圖上宿作定殃值電非阻的浩伏安性特性袖曲線歷，兩咬圖線秧的交戒點即款此電梳路中持定值腐電阻糖的工廚作點漏，功堂率üP＝UI計算擔(dān)求得碌．這道陳真題松考查讓了考隸生利杯用圖區(qū)象處烏理實硬驗數(shù)太據(jù)的扶能力疏，對螞圖象淘問題需，要碧注意