（北京专用）2020版高考物理总复习第十章第4讲实验：测量电源的电动势和内阻课件.pptx

第4讲实验:测量电源的电动势和内阻,知识梳理,实验原理,实验步骤,数据处理,考点一利用电流表和电压表测电源的电动势和内阻,考点二一电表一电阻箱法测电源的电动势和内阻,深化拓展,知识梳理,实验原理,实验步骤,数据处理,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1.5V、内电阻大约为1.0)B.电压表V(015V)C.电流表A(00.6A、内阻0.1)D.电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10)E.滑动变阻器R1(010、10A)F.滑动变阻器R2(0100、1A),G.定值电阻R3=990H.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(选填“R1”或“R2”);(2)请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=。,答案(1)R1(2)电路图如图所示(3)1.47(1.461.48均对)0.82(0.800.86均对),解析(1)从实验操作方便和安全角度出发,滑动变阻器选小阻值,大电流的R1;(2)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串联当作电压表,被测量电源的内电阻很小,电流表相对电源用外接法;(3)延长图线,图线与纵轴的截距为1.47mA,此时I2=0,则电源电动势E=1.47mA(R3+Rg)=1.47V,图线与横轴交点坐标为(0.57A,1.0mA),则有E=0.1mA(Rg+R3)=(0.57A+1.0mA)r,电源内电阻r=0.82。,深化拓展,考点一利用电流表和电压表测电源的电动势和内阻,1-1(2017朝阳期末)某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻,经过正确的操作获得了若干组实验数据,据此描绘的U-I图像(其中U、I分别为电压表和电流表的读数)如选项图中的实线所示,虚线表示该电池两端的电压与流经电池电流的关系图线,则图像合理的是(),答案A从电路图可以看出,电压表测量的是路端电压,因此电压表的示数是干电池两端的电压,由于电流表测量的是一个支路的电流,流经电源的电流是干路电流,为电流表示数和流经电压表电流之和,因此电压相同,在同一个电压下,流经电源的电流大于电流表示数,故虚线应在实线右边;当U=0时,电压表不分电流,电流表测量的是真实值,故图像与I轴的交点不变,故选A。,1-2(2014北京理综,21)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。(1)应该选择的实验电路是图1中的(选填“甲”或“乙”)。图1,(2)现有电流表(00.6A)、开关和导线若干,以及以下器材:A.电压表(015V)B.电压表(03V)C.滑动变阻器(050)D.滑动变阻器(0500)实验中电压表应选用;滑动变阻器应选用。(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的6组数据如表所示,其中5组数据的对应点已经标在,图2的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出U-I图线。,图2,(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=V,内电阻r=。(5)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化。图3的各示意图中正确反映P-U关系的是。,图3,答案(1)甲(2)BC(3)如图所示,(4)1.50(1.491.51)0.83(0.810.85)(5)C,解析(1)干电池内电阻较小,远小于电压表内阻,选用甲电路时电源内电阻的测量值相对误差小。(2)一节干电池的电动势只有1.5V左右,故电压表应选用量程较小的B,干电池的内电阻一般只有零点几欧或几欧,为调节方便,滑动变阻器应选用总阻值与之相差较小的C。(3)作图过程略,图见答案。(4)由U=E-Ir知U-I图线在U轴上的截距表示E、斜率的绝对值表示r,由图线可得E=1.50V,r=0.83。(5)由P=IU=U=(UE-U2)可知,P-U图线是一条开口向下的抛物线,故选C。,考点二一电表一电阻箱法测电源的电动势和内阻,(2017海淀一模)研究性学习小组的同学们用如图1甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r。实验室提供的器材如下:电压表、电阻箱(阻值范围0999.9)、开关、导线若干。(1)请根据图1甲所示的电路图,在图1乙中画出连线,将器材连接成实验电路。,图1(2)某同学开始做实验,先把电阻箱阻值调到最大,再接通开关,然后逐次改变电阻箱接入电路的阻值R,读取与R对应的电压表的示数U,并将相,应的数据转化为坐标点描绘在U-图中。请将图1丙、丁中电阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描绘在图2所示的坐标系中(用“+”表示),并画出U-图线;(3)根据图2中由实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的测量值E=V,内电阻测量值r=。(保留3位有效数字),图2(4)实验测量都存在误差,关于本实验的误差,下列说法中正确的是(填选项前的字母)。,A.由于读数所引起的误差属于偶然误差B.利用图像法处理本实验数据可以减小系统误差C.由于电压表内阻引起的误差属于系统误差D.电压表的内阻越大,其引起的误差越大(5)不同小组的同学分别用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)完成了上述的实验后,发现不同电池组的电动势基本相同,只是内电阻差异较大。同学们选择了内电阻差异较大的甲、乙两个电池组进一步探究,对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系,以及电池,组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想,并分别画出了如图3所示的P-R和P-U图像。若已知甲电池组的内电阻较大,则下列各图中可能正确的是(选填选项的字母)。图3,答案(1)如图所示,(2)如图所示,(3)2.93(2.853.00)1.34(1.251.40)(4)AC(5)BC,解析(2)电阻箱读数为6.0,电压表