步步高2015高三物理总复习（江苏专用）（Word文档）实验七

步步高2015高三物理总复习（江苏专用）（Word文档）实验七内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 测定电源的电动势和内阻考纲解读 本实验要求 规律方法总结1实验原理(1)实验依据：闭合电路欧姆定律(2)E 和 r 的求解：由 UE 解得 E、(3)用作图法处理数据，如图 1 所示图线与纵轴交点为 E；图线与横轴交点为 I 短 ；线的斜率表示 r| |验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开1实验数据求 E、r 的处理方法(1)列多个方程组求解，再求 E、r 的平均值(2)图象法处理：以路端电压 U 为纵轴，干路电流 I 为横轴，建系、描点、连线，纵轴截距为电动势 E，直线斜率 k 的绝对值为内阻 意事项(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的 2、旧电池(2)电流不要过大，应小于 ，读数要快(3)要测出不少于 6 组的(U，I )数据，变化范围要大些(4)若 UI 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、导线、坐标纸和刻度尺3基本操作(1)电流表用 量程，电压表用 3 V 量程，按实验原理图连接好电路(2)把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端(3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1、U 1)用同样的方法再测量几组 I、U 值填入表格中(4)断开开关，拆除电路，整理好器材应根据 r| |确定)电流表要内接(因为 r 很小 )3误差来源(1)偶然误差 3、：用图象法求 E 和 r 时作图不准确(2)系统误差：实验原理与操作的考查例 1 图 2 甲是利用两个电流表 和 测量干电池电动势 E 和内阻 r 的电路原理图图中S 为开关，R 为滑动变阻器，固定电阻 阻值和电流表 的内阻之和为 10 000 (比r 和滑动变阻器的总电阻都大得多)， 为理想电流表(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线完成实物电路图图 2(2)在闭合开关 S 前，将滑动变阻器的滑动端 c 移动至_(填“a 端” 、 “中央”或“(3)闭合开关 S，移动滑动变阻器的滑动端 c 至某一位置，读出电流表 和 的示数 c 的位置，得到的数据为I1/80 400 320 4、232 140 68在图 3 所示的坐标纸上以 纵坐标、 横坐标画出所对应的 2 图线光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (4)利用所得图线求得电源的电动势 E_ V，内阻 r_ .(保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流 I 短 _ 题主要考查了实物图连接、实验注意事项、数据处理，本实验是用两个电流表测定电源的电动势和内阻，实质是将电流表 与一定值电阻串联，改装成电压表使用(1)实物连接如图所示(2)实验前应使滑动变阻器接入电路的电阻最大，因此应使滑片移到 b 端(3)作 2图象如图所示(4)电动势 EI 1(图象与纵轴截距)10 000 V，电源的内阻 r|k(图象斜率)|10 5、 000 .(5)电源输出的短路电流 I 短 1)见解析(2) b 端(3)见解析(4)(5)光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (点二对数据处理与图象应用的考查例 2 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 的影响实验器材如图4 所示图 4(1)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 UI 图象，得出 E 和 r.(2)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，请在图 4 中用笔画线代替 6、导线连接电路(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的 UI 图象如图 5 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”)图 5解析(1)本题是利用伏安法测电源的电动势和内阻，由 EU UE2)连接电路图要从电源正极出发，先连接串联部分，最后再进行并联，并注意电压表、电流表的正、负接线柱，以防接反光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (3)在电源的 UI 图象中，纵轴截距表示电源电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，由题图可得，电极间距减小时 7、，电源电动势不变，内阻增大答案(1)UE2) 如图所示(3)不变增大创新实验设计测定电源的电动势和内阻的其他几种方法1安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图 6 所示，测量原理为：EI 1(R1r)，EI 2(R2r )，由此可求出 E 和 r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大图 6图 72伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图 7 所示，测量原理为：EU 1 r，EU 2 r 和 E，此种方法测得的电动势和内阻均偏小2伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图 8 所示测量方法为：断开 S，测得 2 的示数分别为 2，此时，EU 1U 2 r，R V 为 内阻；再闭，V 8、1 的示数为 此时 EU 1 r，解方程组可求得 E、 粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源的电动势，此时 U E，需满足 RV 某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精确度，需要测量电压表的内阻实验器材中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块电压表，设计了如图 9 所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量他用到的实验器材有：待测水果电池组(电动势约 4 V，内阻约 50 )、双向电压表(量程为 2 V，内阻约为 2 电阻箱 9、(09 999 )、滑动变阻器(0200 )，一个单刀双掷开关及若干导线图 9(1)该同学按如图 9 所示电路图连线后，首先测出了电压表的内阻请完善测量电压表内阻的实验步骤：将 滑动触头滑至最左端，将 S 拨向 1 位置，将电阻箱阻值调为 0；调节 滑动触头，使电压表示数达到满偏；保持_不变，调节 电压表的示数达到_；读出电阻箱的阻值，记为 电压表的内阻 _.(2)若测得电压表内阻为 2 分析此测量值应_ 真实值( 填“大于” 、 “等于”或“小于”)(3)接下来测量水果电池组的电动势和内阻，实验步骤如下：将开关 S 拨至_(填“1”或“2”)位置，将 滑动触片移到最_端，不再移动；调节电阻箱 10、的阻值，使电压表的示数达到一个合适值，记录下电压表的示数和电阻箱的阻值；重复步骤，记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为 R，作出 图象，则可消除系统误差，1U 10 所示，其中纵截距为 b，斜率为 k，则电动势的表达式为_，内阻的表达式为_图 10解析(1)由题图可知，当 S 拨向 1 位置，滑动变阻器 用电压表的半偏法得：调节 持 2与电压表串联，调节最大值的一半) ，则电压表的内阻 2相同(2)由闭合电路欧姆定律可知，调节 电阻值变大，干路总电流变小，由 EI rU 外 得 U 外 变大，由电路知 U 外 11、 U 并 U 右 ，变阻器的滑动触头右侧分得的电压 U 右 I R 右 变小，则 U 并 变大，电压表半偏时，R 2上分得的电压就会大于电压表上分得的电压，那么 3)测水果电池组的电动势和内阻，利用伏阻法，S 拨到 2，同时将 用 EU 1 r，EU 1 r，联合求 E、r.(4)由闭合电路欧姆定律得1U r，变形得 ， k， b，得 E ，r U E E 1b 1)R 1半偏(或最大值的一半 )R 2(2)大于(3)2左(4)E r1b 列给出多种用伏安法测定电源电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是 ()A测出两组 I、U 的数据，代入方程组 EU 1I 1 12、r 和 E 2r，求出 E 和 测几组 I、U 的数据，求出几组 E、r，最后分别求出其平均值C测出多组 I、U 的数据，画出 UI 图象，再根据图象求出 E、 测出多组 I、U 的数据，分别求出 I 和 U 的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势 E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻 解析A 中只测两组数据求出 E、r，偶然误差较大；B 中计算 E、r 平均值虽然能减小误差，但太繁琐；D 中分别求 I、U 的平均值是错误的做法2用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻，提供的器材如图 11 甲所示(1)用笔画线代替导线把图甲所示的实物连接成测量电路( 两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连接好)图 11(2)图乙中的 6 个点表示实验中测得的 6 组电流 I、电压 U 的值，按照这些实验值作出UI 图线，由此图线求得的电源电动势 E_V，内阻 r_.( 结果保留小数点后两位数字)答案(1)测量电路如图所示(2)按照实验值作出的 UI 图线如图所示295(可)可)解析(1)由于电压表内阻较大，电压表的分流作用对干路。