高中物理选修3-1第5讲实验九测定电池的电动势和内阻

结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 选修 3-1 第 七 章恒 定 电 流第 5讲 实验九 测定电池的电动势和内阻结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 抓住三个要求备选视频展台聚焦两个热点 随堂基础演练1.实验目的、原理 、 器材、步骤2.数据处理 误差分析3.注意事项1.伏安法则电源电动势和内阻 典例 1 借题发挥 变式跟踪 1 2.实验电路的改进和分析 典例 2 变式跟踪 2第 5讲实验九测定电池的电动势和内阻定值电阻间接当电压表使用拓展创新实验第 七 章 恒定电流备选多媒体展台1.电源内部的能量转化2.类比抽水机体会电源的功能3.利用电势升降图理解闭合电路的电势升降4.用电流表改装电压表5.电流表量程的扩大6.与逻辑电路7.晶体二极管 “与 ”门电路8.或逻辑电路9.晶体二极管 “或 ”门电路10.非逻辑电路显示 /隐藏结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 01抓住三个要求 实验 九 测定电池的电动势和内阻 结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 01抓住三个要求 结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 01抓住三个要求 用图象法求 E和 r时作图不准确 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： E测 E真 ， r测 r真 . 【 误差分析 】 结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 注意事项 01抓住三个要求 1选用旧电池 ：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2电流不要过大，读数要快 ：干电池在大电流放电时，电动势 E会明显下降，内阻 r会明显增大，故长时间放电不宜超过 0.3 A，短时间放电不宜超过 0.5 A因此，实验中不要将 I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电3计算法求 E、 r：要测出不少于 6组 I、 U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的 I、 U数据中，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、 r值再求平均值4合理选择标度 ：为使图线分布空间大，如右图所示，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 E/I短确定，应根据 r | U / I |确定 本栏内容 结束结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 【 典例 1】 (2012重庆卷， 22(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所示 02聚焦两个热点 热点 一 伏安法则电源电动势和内阻 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，请在图中用笔画线代替导线连接电路 U=E Ir结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 02聚焦两个热点 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 U-I图象如图中 (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 2 500 时 ,该电源的输出功率 P _mW .(均保留三位有效数字 ) 题图放 /缩不变增大0.975 4780.268转 解析注： U-I图线在U轴上的截距等于电源的电动势，图线的斜率表示电源的内阻 .结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 02聚焦两个热点 转 原题结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法，另外还有以下几种方法：1安阻法 ：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图甲所示，测量原理为： E I1(R1 r)， EI2(R2 r)，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 02聚焦两个热点 【 借题发挥 】 结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 02聚焦两个热点 结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 02聚焦两个热点 【 变式跟踪 1】 (2012长春一调 )用 DIS测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示 ,已知干电池允许的最大供电电流为 0.5 A.(1)实验时应选用下列哪种滑动变阻器 _A 1 000 ， 0.1 A B 50 ， 2.0 AC 10 ， 2.0 A D 50 ， 0.1 A(2)根据实验得到的图象如图乙所示，可求得干电池的内电阻为 r _ . C2.0题图放 /缩 解析 /显隐结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 【 典例 2】 (2012福建卷， 19(2)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所示，其示数为 _V. 然后，用电压表、电阻箱 R、定值电阻 R0、开关 S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势 热点二 实验电路的改进和分析 02聚焦两个热点 题图放 /缩9.4结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 02聚焦两个热点 ( )根据下图乙所示电路图，用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接成完整电路 结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 02聚焦两个热点 ( )闭合开关 S，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图中的坐标纸上描点，并作出 1/U 1/R图线 . ( )从图线中可求得 E _V. R() 166.7 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0U(V) 8.3 5.9 4.8 4.2 3.2 2.91/ ( 10 2 1) 0.60 1.40 2.00 3.00 4.00 5.001/U(V 1) 0.12 0.17 0.21 0.24 0.31 0.3410.0转 解析结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 02聚焦两个热点 转 原题【 借题发挥 】 在利用作出的图像求解未知量时，应特别注意直线的斜率、截距为了明确斜率、截距的意义，要先写出两个量的函数关系，然后从数学表达式中找到斜率、截距的意义 结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 02聚焦两个热点 【 变式跟踪 2】 电动自行车具有环保、节能、便捷等优点，但电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为 A、 B、 C、 D，测量它们的电动势和内阻 .(1)用多用电表直流电压 “50 V”挡测量每块电池的电动势测量电池 A时，多用电表的指针如图甲所示，其读数为 _ V.11.0题图放 /缩结束放映返回目录获取详细资料请浏览： (2)用图乙所示的电路测量 A、 B、 C、 D四块电池的电动势 E和内阻 r，图中 R0为保护电阻，其阻值为 5 .改变电阻箱的阻值 R，测出对应的电流 I，根据测量数据分别作出 A、 B、 C、 D四块电池的 1/I R图线，如图所示由图线 C可知电池 C的电动势 E_ V，内阻 r _ .(3)分析右图可知，电池 _(选填 “A”、 “B”、 “C”或 “D”)较优 02聚焦两个热点 12 1C题图放 /缩转 解析结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 解析 (2)由图象 C可以看出，当电阻箱连入电路中电阻为 0时对应电流为 2 A，图象 C的延长线与横轴交点为 R0 r 6 ，故电源电动势为 12 V，内阻为 1 .(3)图象的延长线与横轴的交点离原点越远表示电源内阻越大，图象 C的延长线与横轴的交点离坐标原点最近，所以电源 C较优答案 (1)11.0(答 “11”也对 ) (2)12 1 (3)C 02聚焦两个热点 本栏内容 结束转 原题结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 在有些需要测电压的实验中，没有电压表或给定的电压表不能用来直接测电压，此时可利用定值电阻与其他电表组合，间接测出待测元件两端的电压 03拓展创新实验 【 典例 3】 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A干电池 E(电动势约为 1.5 V、内电阻大约为 1.0 )B电压表 V(0 15 V)C电流表 A(0 0.6 A、内阻 0.1 )D电流表 G(满偏电流 3 mA、内阻 Rg 10 )E滑动变阻器 R1( 0 10 、 10 A )F滑动变阻器 R2( 0 100 、 1 A )G定值电阻 R3 990 H开关、导线若干(1)为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_(填写 “R1”或 “R2”)；R1注：干电池电动势较小，而电压表量程较大，用此电压表测量电压时误差太大 .转 解析定值电阻可以当电压表使用结束放映返回目录获取详细资料请浏览： (2)请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；(3)如图所示为某一同学根据他设计的实验，绘出的 I1-I2图线 (I1为电流表 G的示数， I2为电流表 A的示数 )，由图线可求得被测电池的电动势 E _ V，内电阻 r _ . 03拓展创新实验 1.47 0.83审题导析I2断路时流过电流表 I1的电流 .结合其它已知量可求电源电动势 .求电源的内阻 r可参考 U-I图象中求电源内阻的方法解答 .转 解析结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 03拓展创新实验 解析 从实验操作方便和安全角度出发，滑动变阻器选小阻值，大额定电流的 R1；所给器材中电压表量程过大，不能选用，需要把电流表 G与 R3串联，被测量电源的内阻很小，电流表相对电源用外接法；图象与纵轴的截距为 1.47 mA，为断路时通过 G的电流断路电流乘以 (R3 Rg)等于 1.47 V，为电源电动势；图线的斜率为电源内阻r 0.83 .答案 (1)R1 (2)电路图如图所示(3)1.47(1.46 1.48均对 )0.83(0.81 0.85均对 ) 转 原题结束放映返回目录获取详细资料请浏览： 本栏内容 结束预测高考命题视角以本实验为背景，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 .视角 1