2017年高考物理一轮复习课件 实验（9）测定电源的电动势和内阻

2017年高考物理一轮复习课件 实验（9）测定电源的电动势和内阻内容摘要：

1、实验九 测定电源的电动势和内阻 注意事项 为了使电路的路端电压变化明显 ， 电池的内阻宜大些 ， 可选用已使用过一段时间的 1号干电池。 读数要快： 干电池在大电流放电时 ， 电动势 内阻 因此 ， 实验中不要将 读电表要快 ， 每次读完立即断电。 、 r： 要测出不少于 6组 I、 且变化范围要大些 ， 用方程组求解时 ， 要将测出的 I、 第 1和第 4为一组 、 第 2和第 5为一组 、 第 3和第 6为一组 ， 分别解出 E、 4 . 合理选择标度： 为使图线分布空间大，如图 2 所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻不能用 r 确定，应根据 r 2、确定。 图 2 误差分析 用图象法求 E和 由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差。 本实验中测量结果是： 热点一 伏安法测电源电动势和内阻 【 例 1】 2015四川理综 ， 8(2)用实验测一电池的内阻 x。 已知电池的电动势约 6 V， 电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。 可选用的实验器材有： 电流表 程 0 30 电流表 程 0 100 电压表 V(量程 0 6 V)； 滑动变阻器 值 0 5 )； 滑动变阻器 值 0 300 )； 开关 导线若干条。 某同学的实验过程如下： 所示的电路图，正确连接电路。 图 3 的阻值调到最大 ， 闭合开关 ， 逐次调小 测出多组 的值 ， 3、并记录。 以 得到如图 4所示的图线。 图 4 将 、 直接相连 ， 其他部分保持不变。 重复 的步骤 ， 得到另一条 U 图线与横轴 0)， 与纵轴 0， 回答下列问题： 电流表应选用 _， 滑动变阻器应选用 _； 由图 4的图线 ， 得电源内阻 r _； 用 x _， 代入数值可得 若电表为理想电表， 、 、 动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围 _，电压表示数变化范围 _。 (选填 “ 相同 ” 或 “ 不同 ” ) 解析 因为电源电动势约为 6 V ，待测电阻以及电源的内阻都数十欧，估算出电流约为 100 因此电流表选择 于滑动变阻器采用限流 4、式接法，因此应选择较大的滑动变阻器，或者根据题图中 (20 m A ， 5. 5 V) 来判断此时内阻分压约为 ，那么根据串联电路的电压关系，此时滑动变阻器和定值 电阻阻值和为几百欧姆，因此选 电源内阻 r 25 ； 根据闭合电路的欧姆定律 E U I ( r ) ，可得 U E I ( r ) ，函数图象的斜率表示的物理意义为 ( r ) ，而函数图象的斜率根据题意为此有： ( r ) 此 0r ； 由于电表为理想电表 ， 因此待测电阻无论放在 B、 、 对总电阻没有变化 ， 因此电流不变 ， 在滑动变阻器变化范围相同的情况下 ， 电流表示数变化范围相同。 由于待测部分的电阻阻值变化 ， 5、因此会影响待测部分的分压 ， 因此电压表示数变化范围会不同。 答案 A 2 R 2 25 U 0r 相同 不同 【 变式训练 】 甲所示 ， 有： 电池 E， 电动势约 10 V， 内阻约 1 ； 电流表 量程约 10 A， 内阻 ； 电流表 量程 300 内阻 ； 电流表 量程 250 内阻 ； 电阻箱 最大阻值 ， 最小阻值改变量为 ； 滑动变阻器 最大阻值 100 ；开关 S， 导线若干。 要求用图乙所示的电路测量图中某电流表 图 5 (1)在所给的三个电流表中 ， 哪几个可以用此电路精确测出其内阻。 答： _。 (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象 ， 在实物图甲上连成测量 6、电路。 (3)你要读出的物理量是 _。 用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 _。 解析 根据电路图可以看出 ， 图乙中电流表 则其两端电压就是电阻箱两端电压 ， 利用两只电流表的读数差和电阻箱上显示的阻值可以求出该电压 ， 这样就可以求出被测电流表的内阻。 (1)电流表 因这时图中的电流表 A应为 这使得电流表 00 250 其指针的偏转极其微小 ， 误差很大 ， 而 (2)若测电流表 实物连线如图所示。 (3) 根据以上的分析，要读出的物理量是 A 、 A 两电流表的示数I 、 I 和电阻箱的阻值 R 1 ，待测 电流表 A 内阻的计算公式是 R AI。 答案 (1)见解析 (2) 7、如解析图所示 (3)见解析 热点二 实验的拓展与创新 (测定电源电动势和内阻的其他方法 ) 以本实验为背景 ， 通过改变实验条件 、 实验仪器设置题目 ， 不脱离教材而又不拘泥教材 ， 体现开放性 、 探究性 、 设计性等特点。 方案的拓展 (一电表 ， 一电阻箱法 ) 实验 电路 实验 原理 E r ) E r ) E 2 1E 2E 22如： 定值电阻可以作为保护电阻 定值电阻可以当电压表使用 定值电阻可以当电流表使用 内阻已知的电压表可以当小量程的电流表使用 【 例 2】 (2015天津理综 ， 9)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组 (电动势约 ， 内电阻约 1 )的电 8、动势和内电阻 ， 除待测电池组 、 电键 、 导线外 ， 还有下列器材供选用： 程 ， 内电阻约 1 程 3 A， 内电阻约 程 3 V， 内电阻约 30 程 6 V， 内电阻约 60 0 1 000 ， 额定电流 0 20 ，额定电流 2 A (1)为了使测量结果尽量准确 ， 电流表应选用 _， 电压表应选用 _， 滑动变阻器应选用 _(均填仪器的字母代号 )。 (2)如图 6为正确选择仪器后 ， 连好的部分电路。 为了使测量误差尽可能小 ， 还需在电路中用导线将 _和 _相连 、_和 _相连 、 _和 _相连 (均填仪器上接线柱的字母代号 )。 图 6 (3)实验时发现电流表坏了 ， 于 9、是不再使用电流表 ， 剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器 ， 重新连接电路 ， 仍能完成实验。 实验中读出几组电阻箱的阻值。 用图象法处理采集到的数据 ， 为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线 ，则可以 _为纵坐标 ， 以 _为横坐标。 解析 (1)因三节干电池的电动势约为 ，故电压表应选 D；因干电池放电电流不宜超过 ，故电流表应选 A；由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用 (2)本实验的实验电路应如图。 为了连接成如图的实验电路 ， 还需要用导线将 a与 d， c与 g， f与 (3)实验时，电流表不再使用，电阻箱代替滑动变阻器，实验电路图如图所示 根据闭合电路的欧姆 10、定律得 U E ，整理可得三种情况： 1UR1E，以1直角坐标系中图象为一条直线； U E r U 为纵坐标，直角坐标系中图象为一条直线。 E R R 为横坐标，在直角坐标系中图象为一条直线。 答案 (1)A D F (2) a d c g f h ( 3) 1U 1R 或 U R 【 变式训练 】 验室提供了如下器材： 图 7 电动势约为 9 V) 视为理想电压表 ， 量程 0 3 V) (0 ) 0(铭牌上的数字模糊 ， 末位只显示数字 “0”) 导线若干 (1) 用欧姆表 ( 1 ) 测定定值电阻 姆表的指针如图 7 所示，则 _ ； (2) 为达到测定的目的，请将 图 8 所示仪器连成 11、一个完整的实 验电路； ( 3) 某同学应用所测得的数据，绘出1U R ( 图 9) 图象是一条直线，测得直线的斜率 k 190，纵坐标的截距为 b 430，则电源的电动势 E _ ，内阻 r _。 解析 (1)欧姆挡为 “ 1” ， 故 10 1 10。 (2)因电压表的量程为 3 V， 0 ，为保护 电路并完成测量，电压表测量 路 图设计如图所示。 (2) 电流 I ， E I ( R R 0 r ) 得1U1R 1E，故斜率 k1， b 1E，从而 E 1， r R 0 ，结合已知数据得E ， r。 答案 (1)10 (2)实验电路图如解析图所示 (3) 1.(2016四川成都月考 )在研究性课题的研究中 ， 小刚 、 小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻 、 电容器 、 电感线圈等电。