重庆市万州区龙宝中学高考物理总复习 第7章 第5讲 实验九 测定电池的电动势和内阻课件.ppt

第5讲实验九测定电池的电动势和内阻 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12 实验电路的改进和分析典例2变式跟踪2 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 01抓住三个要求 01抓住三个要求 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 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 3a 短时间放电不宜超过0 5a 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 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 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 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2500 时 该电源的输出功率p mw 均保留三位有效数字 不变 增大 0 975 478 0 268 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 02聚焦两个热点 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 e i2 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 02聚焦两个热点 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 5a 1 实验时应选用下列哪种滑动变阻器 a 1000 0 1ab 50 2 0ac 10 2 0ad 50 0 1a 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 c 2 0 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 02聚焦两个热点 9 4 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 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 10 0 02聚焦两个热点 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 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 50v 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 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 1 c 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2a 图象c的延长线与横轴交点为r0 r 6 故电源电动势为12v 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 2 121 3 c 02聚焦两个热点 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 5v 内电阻大约为1 0 b 电压表v 0 15v c 电流表a 0 0 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 0 10 10a f 滑动变阻器r2 0 100 1a 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 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 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 47ma 为断路时通过g的电流 断路电流乘以 r3 rg 等于1 47v 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 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实验方法