高考物理总复习 78实验 测定电源电动势和内阻课件 新人教版.ppt

第8单元实验测定电源电动势和内阻 一 实验目的1 用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻 2 进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解 3 进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法 二 实验原理在中学物理实验室里 测定电动势e和内阻r的方法有多种 可以用一只电压表和一只电流表 也可以用一只电流表和一只电阻箱 或者用一只电压表和一只电阻箱 它们的测量原理都是闭合电路欧姆定律 基本方法 伏安法测电源电动势和内阻 实验电路图如图所示 只要测出两组u i的值 就能算出电动势e和内阻r 根据闭合电路欧姆定律 其测量的原理方程为 e u ir 其中u i分别是电压表和电流表的示数 通过调节滑动变阻器 改变路端电压和电流 这样就得到多组数据 每两组数据就可以求出电动势和内阻 三 实验器材电池 被测电源 电压表 电流表 滑动变阻器 开关 导线 坐标纸 四 实验步骤1 连接电路电流表用0 6a量程 电压表用3v量程 按图连接好电路 2 测量与记录 1 把变阻器的滑片移动到使用阻值最大的一端 2 闭合开关 调节变阻器 使电流表有明显示数并记录一组数据 i1 u1 用同样方法测量几组i u值 3 数据处理 整理器材 1 断开开关 拆除电路 整理好器材 测量电源电动势和内阻的三种常用方法为伏安法 伏阻法 安阻法一 伏阻法 例1 2012 福建 某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势e 1 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 其示数为 v 2 然后 用电压表 v 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 根据电路图 用笔画线代替导线 将实物图连接成完整电路 闭合开关s 调整电阻箱阻值r 读出电压表 v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 请用表中数据在坐标纸上描点 并作出1 u 1 r图线 从图线中可求得e v 答案 1 9 4 2 如图所示 如图所示 9 5 11 1 二 安阻法 例2 某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势e和内阻r 根据实验数据绘出如图乙所示的r 图线 其中r为电阻箱读数 i为电流表读数 由此可以得到e v r 答案 2 90 9 学法指导 图象与函数一一对应 从函数表达式中找斜率和截距的物理意义 一 理解伏安法测电动势和内阻的方法 例1 测量电源的电动势e及内阻r e约为4 5v r约为1 5 器材 量程3v的理想电压表 v量程0 5a的电流表 a 具有一定内阻 固定电阻r 4 滑动变阻器r 开关s 导线若干 画出实验电路原理图 实验中 当电流表读数为i1时 电压表读数为u1 当电流表读数为i2时 电压表读数为u2 则可以求出e r 用i1 i2 u1 u2及r表示 解析 本题实际上是在课本实验 测定电源的电动势和内电阻 的基础上改编而成的 因本题电压表的量程只有3v 而电源电动势e约为4 5v 故不能直接用电压表测量电源的路端电压 应把待测电源与固定电阻串联等效为一个新电源 实验电路原理图如图所示 二 水果电池 例2 2012 重庆 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 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 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 解析 由闭合电路欧姆定律 可知u e ir 比较由绘制的图线可知 当两电极距离减小时 果汁电池电动势不变 斜率变大 内电阻变大 由 c 图线斜率及纵轴截距 可得e 0 975v r 478 当外电阻为2500 时 电源的输出功率p i2r 2 2500w 0 268mw 答案 u e ir 如下图所示 不变增大0 9754780