高考物理一轮复习 第7章 实验9 测定电源的电动势和内阻课件.ppt

实验九测定电源的电动势和内阻 注意事项1 可选用旧电池 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 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 误差分析 用图像法求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 例1 2015 四川理综 8 2 用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值rx 已知电池的电动势约6v 电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧 可选用的实验器材有 电流表a1 量程0 30ma 电流表a2 量程0 100ma 电压表v 量程0 6v 滑动变阻器r1 阻值0 5 滑动变阻器r2 阻值0 300 开关s一个 导线若干条 热点一伏安法测电源电动势和内阻 某同学的实验过程如下 设计如图3所示的电路图 正确连接电路 图3 将r的阻值调到最大 闭合开关 逐次调小r的阻值 测出多组u和i的值 并记录 以u为纵轴 i为横轴 得到如图4所示的图线 图4 断开开关 将rx改接在b c之间 a与b直接相连 其他部分保持不变 重复 的步骤 得到另一条u i图线 图线与横轴i的交点坐标为 i0 0 与纵轴u的交点坐标为 0 u0 回答下列问题 电流表应选用 滑动变阻器应选用 由图4的图线 得电源内阻r 用i0 u0和r表示待测电阻的关系式rx 代入数值可得rx 若电表为理想电表 rx接在b c之间与接在a b之间 滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置 两种情况相比 电流表示数变化范围 电压表示数变化范围 选填 相同 或 不同 解析 因为电源电动势约为6v 待测电阻以及电源的内阻都数十欧 估算出电流约为100ma 因此电流表选择a2 由于滑动变阻器采用限流式接法 因此应选择较大的滑动变阻器 或者根据题图中 20ma 5 5v 来判断此时内阻分压约为0 5v 那么根据串联电路的电压关系 此时滑动变阻器和定值电阻阻值和为几百欧姆 因此选r2 由于电表为理想电表 因此待测电阻无论放在b c间或者a b间 对总电阻没有变化 因此电流不变 在滑动变阻器变化范围相同的情况下 电流表示数变化范围相同 由于待测部分的电阻阻值变化 因此会影响待测部分的分压 因此电压表示数变化范围会不同 变式训练 1 实验室中现有器材如实物图5甲所示 有 电池e 电动势约10v 内阻约1 电流表a1 量程约10a 内阻r1约0 2 电流表a2 量程300ma 内阻r2约5 电流表a3 量程250ma 内阻r3约5 电阻箱r1 最大阻值999 9 最小阻值改变量为0 1 滑动变阻器r2 最大阻值100 开关s 导线若干 要求用图乙所示的电路测量图中某电流表a的内阻 1 在所给的三个电流表中 哪几个可以用此电路精确测出其内阻 答 2 在可测的电流表中任选一个作为测量对象 在实物图甲上连成测量电路 3 你要读出的物理量是 用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 解析根据电路图可以看出 图乙中电流表a是被测表 则其两端电压就是电阻箱两端电压 利用两只电流表的读数差和电阻箱上显示的阻值可以求出该电压 这样就可以求出被测电流表的内阻 1 电流表a1不能精确测出其内阻 因这时图中的电流表a 应为a2 a3中的一只 这使得电流表a1中的电流小于300ma 或250ma 其指针的偏转极其微小 误差很大 而a2 a3可用此电路精确测出其内阻 2 若测电流表a3 实物连线如图所示 答案 1 见解析 2 如解析图所示 3 见解析 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 热点二实验的拓展与创新 测定电源电动势和内阻的其他方法 1 实验方法 方案的拓展 一电表 一电阻箱法 2 实验器材的灵活选用如 定值电阻可以作为保护电阻 定值电阻可以当电压表使用 定值电阻可以当电流表使用 内阻已知的电压表可以当小量程的电流表使用 例2 2015 天津理综 9 用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组 电动势约4 5v 内电阻约1 的电动势和内电阻 除待测电池组 电键 导线外 还有下列器材供选用 a 电流表 量程0 6a 内电阻约1 b 电流表 量程3a 内电阻约0 2 c 电压表 量程3v 内电阻约30k d 电压表 量程6v 内电阻约60k e 滑动变阻器 0 1000 额定电流0 5af 滑动变阻器 0 20 额定电流2a 1 为了使测量结果尽量准确 电流表应选用 电压表应选用 滑动变阻器应选用 均填仪器的字母代号 2 如图6为正确选择仪器后 连好的部分电路 为了使测量误差尽可能小 还需在电路中用导线将 和 相连 和 相连 和 相连 均填仪器上接线柱的字母代号 图6 3 实验时发现电流表坏了 于是不再使用电流表 剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器 重新连接电路 仍能完成实验 实验中读出几组电阻箱的阻值r和对应电压表的示数u 用图像法处理采集到的数据 为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线 则可以 为纵坐标 以 为横坐标 解析 1 因三节干电池的电动势约为4 5v 故电压表应选d 因干电池放电电流不宜超过0 5a 故电流表应选a 由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用f即可 2 本实验的实验电路应如图 为了连接成如图的实验电路 还需要用导线将a与d c与g f与h相连 变式训练 2 为测定电源的电动势和内阻 实验室提供了