2013版物理一轮精品复习学案 实验九 测定电源的电动势和内阻（选修3-1）

2013版物理一轮精品复习学案 实验九 测定电源的电动势和内阻（选修3-1）内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【考纲全景透析】一、 r 的求解：由 U=图所示.(1)图线与纵轴交点为 E.(2)图线与横轴交点为 I 短 =(3)图线的斜率绝对值表示 r=| |验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等.【热点难点全析】一、 量程，电压表用 3 V 量程，按图连光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(1)、U 值. 除电路，整理好器材.【例证 1】(2010广东高考)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻( ) 一个，开关两个，导线若干， 2、实验原理如图 (a).(1)在图(b) 的实物图中,已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接.(2)请完成下列主要实验步骤；节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是_；1 闭合，开关 开，电压表的示数是 开关 压表的示数是 ;断开开关 3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_(计算结果保留两位有效数字).(4)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_(填“大”或“小”).【答案】(1)实物连线图见标准解答(2)20 闭合(3) (4)小【详解】(1)连线如图所示(2)电阻箱读数为 20 ;闭合 电阻箱才工作(3)合、开时：大，可得：E= 、闭合时：代入数据得：故 r(4 3、)由于电压表不是理想电压表，当 合、开时，据处理本实验中数据的处理方法：一是联立方程求解的公式法，取六组对应的 U、I 数据，数据满足关系式 2=3=第 1 式和第 4 式联立方程，第 2 式和第 5 式联立方程，第 3 式和第 6 式联立方程，这样解得三组 E、r，取其平均值作为电池的电动势 E 和内阻 r 在坐标纸上以路端电压 U 为纵轴、干路电流 I 为横轴建立 标系，在坐标平面内描出各组(I，U)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线的斜率绝对值即为电池的内阻 r， 4、即 r=| |然误差(1)由读数不准和电表线性不良引起误差.(2)用图象法求 E 和 r 时，由于作图不准确造成的误差.(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起 E、r 变化. 1)如图甲所示，在理论上 EU(A)r，其中电压表示数 U V 而形成误差，而且电压表示数越大，大. 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：当电压表示数为零时， 短，短路电流测量值真实值.E 测r 真，r 测为 r 真和 串联值，由于通常情况下电池的内阻较小，所以这时 r 测的测量误差非常大 意事项（1 ）为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些( 选用已使用过一段时间的干电池).（2）要测出不少于 5、6 组的(I ，U) 数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值.（3）画 线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，而提高精确度. （4）由于干电池的内阻较小，路端电压 U 的变化也较小，这时画 线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标 I 必须从零开始)图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻.【例 2】( (2010江苏物理10）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学涉及了如图所示的实物电路。 光世昌老 6、师高中物理精品资源免费下载地址 ，应先将电阻箱的电阻调到_.（选填“最大值” 、 “最小值”或“任意值” ）改变电阻箱的阻值 R，分别测出阻值 0R=10的定值电阻两端的电压 U，下列两组 R 的取值方案中，比较合理的方案是_.（选填 1 或 2）（3 ）根据实验数据描点，绘出的1像是一条直线。 若直线的斜率为 k，在1b，则该电源的电动势 E= ，内阻 r= （用 k、b 和 示）答案：【高考零距离】【2012 年】1.（2012 福建）19.（2） （12 分）某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势 E。 先直接用多用电表测定该电池电动势。 在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图，其示数为_V 7、。 然后，用电压表 、电阻箱 R、定值电阻 0、开关 S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。 （）根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完 整电路。 （）光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，调整电阻箱阻值 R，读出电压表 相应示数 U。 该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的 R、U 数据，并计算出相应的 1/R 与 1/U 的值。 请用表中数据在坐标纸上描点，并作出 1/ 图线。 【详解】多用电表使用的是 10V 直流电压档，表盘共有 50 格，每一格为 针指在第 47格上，因此读数为 7=电压直接接在电阻箱的两端，选用 15V 的量程；由）（ ，因此 象是一条斜的直线，图象 8、纵轴的截距为电动势的倒数，作出图象，找出截距可求得电动势。 【答案】2.(2012 重庆）某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势 E 和内阻 r，并探究电极间距对 E 和 r 的影响。 实验器材如题 22 图 3 所示。 测量 E 和 r 的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压 U 和流过电源的电流I，依据公式 ，利用测量数据作出 U I 图象，得出 E 和 r。 将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在题 22 图 3 中用笔画线代替导线连接电路。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 实验中依次减小铜片与锌 9、片的间距，分别得到相应果汁电池的 U I 图象如题 22 图4（见下图）中（a） 、 （b ） 、 （c） 、 （d）所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势 （填“增大” 、 “减小”或“不变” ） ，电源内阻 （填“增大” 、 “减小”或“不变” ）。 曲线（c）对应的电源电动势 E= V，内阻 r= ，当外电路总电阻为2500 时，该电源的输出功率 P= （均保留三位有效数字）【答案】 见右图 不变， 478 【详解】由闭合电路欧姆定律可知路端电源与干路电流的关系式为 ，由绘制的图线可知当两电极距离减小时果汁电池电动势不变，斜率变大，内电阻变大，由（c）图线斜率及纵轴截距 10、可得 48r，当外电阻为 2500 时，电源的输出功率22.()误区警示：本题 线纵轴起点为 以图线与横轴截距并非断路电流，为了绘制更加精确的 线的纵轴起点多不从 0 开始，处理此类题目应多加留意。 3.（2012 海南）其中 E 为电源，R 为已知电阻， 可视为理想电压表，单刀单掷开关，单刀双掷开关.(1)当 合时，若 2 均向左闭合，电压表读数为 2 均向右闭合，电压表读数为 x=_.（2 ）若电源电动势 E=阻可忽略：电压表量程为 1V，R=100 .【答案】【详解】s1、向左闭合时 1向右闭合时 2故12世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，电压表为 1V，则12U,则 00。 4. ( 11、2012 天津）(3)某同学在进行扩大电流表测量量程的实验时，需要知道电流表的满偏电源和内阻。 他设计了一个用标准电流表 校对待测电流表 满偏电流和测定 阻的电路，如图所示。 已知 量程略大于 量程，图中 滑动变阻器，电阻箱。 该同学顺利完成了这个实验。 实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为_合上开关 1 和 阻值调至最大记下 最终读数反复调节 阻值，使 示数仍为 指针偏转到满刻度的一半，此时最终读数为 1调节 指针偏转到满刻度，此时 示数为 下此时 示数仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的 阻的测量值与其真实值相比_（填偏大、偏小或相等）若要将 量程扩大为 I，并结合前述实验过程中测量得结果，写出须在 并联的分流电阻 表达式，答案】相等 1【详解】闭合开关 , 先将 2 调至很大，防止闭合开关后电流过大烧坏电表；闭合 调节 偏，通过 读数知道 满偏电流；闭合 调节 2使 示数仍为 示数为 一半，则电阻箱中的电流与 的电流相等，则 电阻与电阻箱的读数相等。 从原理看，由于电阻箱中的电流与 G。