高考物理一轮复习 第8章 第6课时 测定电源的电动势和内阻课件 粤教版.ppt

广州出版社 2015年五羊高考 高考总复习物理 课件 2015年五羊高考物理复习 第6课时实验测定电源电动势和内阻 1 实验目的测定电源的电动势和电阻 2 实验原理 1 根据闭合电路欧姆定律 有e u ir对一个给定的电源 e和r是一定的 i和u都随负载电阻 的改变而改变 如图所示 只要改变r的阻值即可测出两组i和u数据 然后代入方程组e u1 i1re u2 i2r可得e r 2 运用作图法来处理数据 即在坐标纸上以h为横坐标 u为纵坐标 用测出的几组i u值画出u i图象所得直线跟纵轴的交点即为 图线斜率的绝对值即为 课堂主题互动 电动势值 内阻值 课堂主题互动 3 实验器材 1 电流表 电压表 电池 滑动变阻器 电阻箱或定值电阻 开关 导线若干 4 实验步骤 1 电流表用 的量程 电压表用 的量程 按如图所示电路连接好实物图 2 移动滑动变阻器的滑动触头 使其接入电路的阻值达到 闭合电键 调节变阻器 使 表有明显示数 记录一组数据 i1 u1 并填入自己设计的表格内 断开开关 3 多次移动滑动变阻器的滑动触头 一次一次地减小变阻器的阻值 闭合开关 对应地读出电压表 电流表的测量值 并记录在表格内 4 断开开关s 拆除电路 整理好器材 0 0 6a 0 3v 最大 电流 课堂主题互动 5 在坐标纸上以电流i为横轴 路端电压u为纵轴 描出所记录的各组i和u值的对应点 根据描出的各实验点作u i图线 延长u i图线 从图线与坐标轴的交点确定出电源的电动势和内阻 5 注意实项本实验误差来源有如下几个方面 1 若每次读完电表示数没有立即断电 而是长时间闭合开关s 甚至改变滑动变阻器阻值全过程中始终放电 则造成电源电动势e下降 内阻r增大 2 测量电路存在系统误差 在图所示电路实验中未考虑电压表的 作用 分流影响 课堂主题互动 例题1 用如图所示电路 测定一节干电池的电动势和内阻 由于该电池的内阻较小 为了防止在调节滑动变阻器时造成短路 电路中用一个定值r0起保护作用 除电池 开关和导线外 可供使用的实验器材还有 电流表 量程0 6a 3a 电压表 量程3v 15v 定值电阻 阻值1 额定功率5w 定值电阻 阻值10 额定功率10w 滑动变阻器 阻值范围0 10 额定电流2a 滑动变阻器 阻值范围0 100 额定电流1a 主题一 常规电路特点及选材要求 主题一 常规电路特点及选材要求 1 电压表的量程应选择 v 电流表的量程应选择 a r0应选择 的定值电阻 r应选择阻值范围是 的滑动变阻器 2 以下是某同学的进行实验步骤 请你帮助完善实验步骤 闭合开关s前 图中的滑动变阻器的滑片p应处于 位置 选填a或b 实验时闭合开关s 移动滑动变阻器的滑片p 使 表的指针有明显的偏转 记录一组数据 u i 值 断开电键 用同样的方法多次移动滑动变阻器的滑片 记录多组数据 然后断开电键 3 0 6 1 0 10 b 电流 变式1 物理兴趣小组的同学在一次活动中用伏特表和安培表测量干电池的电动势和内阻 实验中通过改变滑线变阻器电阻的大小 测量并记录多组路端电压和相应的电流值如下表所示 实验过程中读数和记录环节都没有出错 但实验结果与预想的不一致 由表中数据可判断他们所连接的电路可能是图中的 将选项代号的字母填在横线上 b 主题一 常规电路特点及选材要求 主题二 伏安法测量电源电动势和内阻数据处理 例题2 某同学用如图 甲 所示的电路来测定电池的电动势和内阻 1 根据该同学测得数据 在图 乙 坐标系描点 并作出u i图线 2 从图线中得到电源电动势e v 内阻r 结果的小数点后保留两位有效数字 3 在本实验中 形成系统误差原因在于 表 选填 电压 电流 的 现象 选填 分流 分压 引起 1 46 0 78 电压 分流 变式2 在做测量干电池的电动势和内电阻的实验时 备有下列器材可供选用 a 干电池一节 电动势约1 5v b 直流电流表 量程为0 0 6a 3a 0 6a挡内阻为0 10 3a挡内阻为0 025 c 直流电压表 量程为0 3v 15v 3v挡内阻约为5k 15v挡内阻约为25k d 滑动变阻器 阻值范围为0 15 允许最大电流为1a e 滑动变阻器 阻值范围为0 1000 允许最大电流为0 5a f 开关 g 导线若干根 h 电池夹 主题二 伏安法测量电源电动势和内阻数据处理 1 将选定的器材按本实验要求的电路 系统误差较小 在如图 甲 所示的实物图上连线 在该实验中电流表合适量程为 电压表合适量程为 滑动变阻器选定阻值范围为 2 如图 乙 所示 电流表指针停止在图位置 按照你选择的量程读出电流表读数为 3 根据实验记录 画出的u i图象如图 丙 所示 可知待测电池的内阻r为 图 甲 图 乙 0 0 6a 0 3v 0 15 0 50a 0 9 主题二 伏安法测量电源电动势和内阻数据处理 变式3 2010 广东六校 在 测电池的电动势和内阻 的实验中 可用以下给定的器材和一些导线来完成实验 器材 待测干电池e 量程3v的理想电压表v 量程0 6a的电流表a 具有一定内阻 滑动变阻器r1 0 10 滑动变阻器r2 0 200 开关s 1 为方便实验调节且能较准确地进行测量 滑动变阻器应选用 填r1或r2 2 实验所用电路如图甲所示 请用笔画线代替导线在图乙中完成实物连接图 乙 r1 主题二 伏安法测量电源电动势和内阻数据处理 3 该同学根据实验所记录的数据 画出的u i图像 通过分析可知 其中 填a或b 图线是表示电压表v示数随电流表a示数变化关系 4 根据图像求得电动势e v 内阻r 均保留2位有效数字 b 1 5 0 71 主题二 伏安法测量电源电动势和内阻数据处理 主题三 闭合电路规律在实验中的拓展应用 例题3 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 r0 5 一个 开关两个 导线若干 实验原理图如图6 甲 所示 1 在图 乙 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 乙 主题三 闭合电路规律在实验中的拓展应用 例题3 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 r0 5 一个 开关两个 导线若干 实验原理图如图6 甲 所示 1 在图 乙 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 乙 主题三 闭合电路规律在实验中的拓展应用 2 请完成下列主要实验步骤 a 检查并调节电压表指针指零 调节电阻箱 示数如图 丙 所示 读得电阻值是 b 将开关s1闭合 开关s2断开 电压表的示数是1 49v c 将开关s2 电压表的示数是1 16v 断开开关s1 3 使用测得的数据 计算出干电池的内阻是 计算结果保留二位有效数字 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 20 闭合 0 69 小 变式4 某同学利用一个电阻箱 一个电压表 视为理想电表 一个定值电阻 r0 5 一个开关和若干导线测定一电源 电池组 的电动势及内阻 实验原理图如图 甲 所示 请根据实验原理图完成实物图 乙 中的连线 图 乙 主题三 闭合电路规律在实验中的拓展应用 实验时 当电阻箱的阻值为40 0 时 电压表的示数为2 00v 当电阻箱的阻值为15 0 时 电压表的示数为1 50v 则电源的电动势e v 内阻r 若某次测量时电阻箱的旋钮位置如图 丙 所示的 电压表的示数如图 丁 所示 则电阻箱的阻值为 电压表的示数为 v 改变电阻箱的电阻r 读出电压表的示数u 然后根据实验数据描点 绘出的 图象是一条直线 若直线的斜率为k 在坐标轴上的截距为b 则电源的电动势e 内阻r 用k b和r0表示 2 5 5 115 0 2 30 主题三 闭合电路规律在实验中的拓展应用 变式5 用电阻箱 多用电表 开关和导线测一节干电池的电动势和内阻 将图 甲 的实物连接成可完成实验的电路 完成以下步骤的相关内容 i 将多用电表的选择开关旋转至 挡 填 1 直流电压2 5v 或 直流电流100ma 直流电流100ma 主题三 闭合电路规律在实验中的拓展应用 ii 调节电阻箱 示数如图 乙 所示 读得电阻值r1 iii 合上开关 从多用表上读得数值为x1 iv 重复 ii iii 收集多组r和x的数据 另外一组的某同学根据他设计的实验以及收集到的数据 作出了如图 丙 所示的图线 由此可知 干电池的电动势e v 计算结果保留三位有效数字 图线纵轴截距的绝对值代表 的电阻之和 12 主题三 闭合电路规律在实验中的拓展应用 1 46 电表与干电池 课外演练 1 在测定一节干电池 电动势约1 5v 内电阻约2 的电动势和内电阻的实验中 变阻器和电压表各有两个可供选择 电压表a 量程15v 电压表b 量程3v 变阻器c 20 3a 变阻器d 500 0 2a 1 电压表应该选择 其理由是 2 变阻器应该选择 其理由是 b 这是由于测量电路电流不能太大 因而导致电源路端电压接近电源电动势 而a的量程太大 它会造成较大的读数误差 c 这是因为d的阻值太大 不便于调节 且d的额定电流太小 本实验过程中的干路电流会超过滑动变阻器d的额定电流 课外演练 2 某同学利用图6 1所示的电路测定电源的电动势和内阻 实验中电表为理想电表 试分析该同学的一些实验步骤 1 闭合开关s前 图中的滑动变阻器的滑片p应处于 位置 选填a或b 2 实验时闭合开关s 使电流表有明显的示数 记录一组数据 u i 值 用同样的方法多次移动滑动变阻器的滑片 记录多组数据 然后断开开关 3 根据闭合电路的欧姆定律 利用每次实验所测得的数据求出本次实验中测量出的电源电动势和内阻 然后根据每次计算结果 求电源电动势和内阻的 值 a 平均 移动滑动变阻器的滑片p 课外演练 3 在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中 一位同学记录了6组数据 如下表 1 根据数据选定下列供选用仪器 并按本实验要求 电流表量程选 a 电压表量程选 v 滑动变阻器选 干电池 e 1 5v 直流电流表 0 0 60a挡 内阻约0 1 0 3 00a挡 内阻约0 02 直流电压表 0 3 00v挡 内阻约5k 0 15 0v挡 内阻约25k 滑动变阻器 0 10 允许最大电流为1 00a 滑动变阻器 0 1000 允许最大电流0 60a 开关一个 导线若干 0 06 0 10 3 00 课外演练 2 在图6 2实物图中按所选规格补充连线 课外演练 3 根据在图6 3所示的坐标纸上已经描出的数据点作u i图线 并根据图线求出e r 结果的小数点后保留两位数字 1 45v 0 75 课外演练 4 图6 4 甲 为测电池的电动势和内电阻的原理图 电流表和电压表都为理想电表 图 乙 为所需的器件图 根据原理图将图 乙 中的实物图连接成实验电路 课外演练 图 丙 是某次实验中两个电表的读数 电流表量程取0 0 6a挡时读数为 a 电压表量程取0 3v挡时读数为 v 已将实验中所测量的数据描入了图 丁 中的u i坐标中 请用一圆滑的图线将这些点连接起来做出u i图线 根据做出的图象求出电池的电动势e v 电池内阻r 结果的小数点后保留两位数字 0 28 0 46 1 48 1 40 课外演练 5 在 用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻 的实验中 提供的器材有 a 干电池一节b 电流表 量程0 6a c 电压表 量程3v d 电键s和若干导线e 滑线变阻器r1 最大阻值20 允许最大电流2a f 滑线变阻器r2 最大阻值300 允许最大电流0 5a g 滑线变阻器r3 最大阻值1000 允许最大电流0 1a 1 按如图6 5所示电路测量干电池的电动势和内阻 滑线变阻器应选 填写代号 为使测量尽可能精确的 用笔画线代替导线将如图6 6所示的实物图连成实验电路 已连接了部分线 要求变阻器的滑动触头移至最右端时 其使用电阻值最大 e或r1 课外演练 2 实验步骤 按实验要求连接好电路 闭合电键前把变阻器的滑片移至一端 使接入电路的阻值最大 闭合电键 使 的指针有明显偏转 读取 和 的示数 用同样方法测量多组数据 断开电键 整理好器材 数据处理 3 将实验测得的数据标在如图6 7所示的坐标图中 请作出u i图线 由此求得待测电池的电动势e v 内电阻r 结果保留三位有效数字 电流表 0 726 1 45 电压表 电流表 课外演练 6 某同学准备测量一节干电池的电源电动势和内阻 他所设计的实验电路如图6 8 甲 所示 实验中移动滑动变阻器触头p 读出伏特表v1和v1的多组数据u1