高考物理 实验九 测定电源的电动势和内阻课时训练营课件.ppt

实验九测定电源的电动势和内阻 一 实验目的1 掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法 进一步理解闭合电路欧姆定律 2 掌握用图象法求电动势和内阻的方法 二 实验原理1 实验依据 闭合电路欧姆定律 2 实验电路 如图所示 4 作图法数据处理 如下图 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 电流表取0 6a量程 电压表取3v量程 移动滑片位置 使电键刚闭合时 连入电路中的有效阻值最大 五 数据处理本实验中数据的处理方法 一是联立方程求解的公式法 二是描点画图法 方法一取六组对应的u i数据 数据满足的关系式u1 e i1r u2 e i2r u3 e i3r 让第1式和第4式联立方程 第2式和第5式联立方程 第3式和第6式联立方程 这样解得三组e r 取其平均值作为电池的电动势e和内阻r的大小 六 误差分析1 偶然误差 1 由读数不准和电表线性不良引起误差 2 用图象法求e和r时 由于作图不准确造成的误差 3 测量过程中通电时间过长或电流过大 都会引起e r变化 2 系统误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差 图甲 1 如图甲电路 在理论上e u iv ia r 其中电压表示数u是准确的电源两端电压 而实验中忽略了通过电压表的电流iv而形成误差 如图乙中虚线段 而且电压表示数越大 iv越大 图乙 图丙 2 如图丙电路 u i图线如图丁所示 ia为电源电流真实值 理论上有e u ua iar 其中的ua不可知 而造成误差 如虚线段为ua 而且电流表示数越大 ua越大 当电流为零时 ua 0 电压为准确值 等于e 图丁 八 其他方法 2 用电阻箱 电压表测定 1 实验电路如右图所示 1 在实验中滑动变阻器应选用 填 r1 或 r2 2 在图 乙 中用笔画线代替导线连接实验电路 3 这位同学测量时记录了5组数据 并将数据填入了下面表格中 请你根据这些数据在图中画出u i图线 根据图线求出电源的电动势e约为 v 内阻r约为 答案 见解析 2010年江苏 在测量电源的电动势和内阻的实验中 由于所用电压表 视为理想电压表 的量程较小 某同学设计了如图所示的实物电路 1 实验时 应先将电阻箱的电阻调到 选填 最大值 最小值 或 任意值 2 改变电阻箱的阻值r 分别测出阻值r0 10 的定值电阻两端的电压u 下列两组r的取值方案中 比较合理的方案是 选填 1 或 2 答案 ad 答案 2 51 1 在图 b 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 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 c 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 解析 1 见图 2 由题中电阻箱图可读出阻值为20 c步骤中 须得s2闭合 答案 1 见图 2 20 闭合 3 0 69 4 小 3 在图丙上把描绘出的坐标点连成图线 4 根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势e v 内电阻r 解析 1 本实验是采用电流表和电阻箱组合测定电池电动势和内阻 只需将它们串联起来即可 实物连接如图 2 如图 答案 1 见标准解答 2 见标准解答 2 见标准解答 4 1 5 1 46 1 54 0 4 0 35 0 45 5 2010年潍坊 电池的内阻很小 不便于直接测量 某探究小组的同学将一只2 5 的保护电阻r0与电池串联后再用电流表和电压表测电池的电动势和内阻 实验电路如图所示 1 按电路原理图把实物电路补画完整 2 实验中测定出了下列数据 请根据数据在坐标图中画出u i图象 连线时 有一组数据是弃之不用的 原因是 3 由u i图象得出电池的电动势为 内阻为 答案 1 实物图如图所示 2 u i图象如图所示 数据出现严重错误 3 1 5v0 5 图甲 图乙 1 按电路原理图在图乙虚线框内的各实物图之间画出连线 2 在闭合开关s前 将滑动变阻器的滑动端c移动至 选项 a端 中央 或 b端 3 闭合开关s 移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置 读出电流表a1和a2的示数i1和i2 多次改变滑动端c的位置 得到的数据为 图丙 在图丙所示的坐标纸上以i1为纵坐标 i2为横坐标画出所对应的i1 i2曲线 4 利用所得曲线求得电源的电动势e v 内阻r 保留两位小数 5 该电路中电源输出的短路电流im a 解析 本题主要考查了实物图连接 实验注意事项 数据处理