高三物理测定电源电动势和内阻课件.ppt

测定电源电动势和内阻 实验原理 如图1所示 改变r的阻值 从电压表和电流表中读出几组i u值 利用闭合电路的欧姆定律求出几组e r值 最后分别算出它们的平均值 此外 还可以用作图法来处理数据 即在坐标纸上以i为横坐标 u为纵坐标 用测出的几组i u值画出u i图象 如图2 所得直线跟纵轴的交点即为电动势e值 图线斜率的绝对值即为内电阻r的值 注意事项 1 为了使电池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 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 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值再平均 4 在画u i图线时 要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧 个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑 这样 就可使偶然误差得到部分的抵消 从而提高精确度 5 干电池内阻较小时路端电压u的变化也较小 即不会比电动势小很多 这时 在画u i图线时 纵轴的刻度可以不从零开始 而是根据测得的数据从某一恰当值开始 横坐标i必须从零开始 但这时图线和横轴的交点不再是短路电流 不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻 这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始 伏安法测电动势和内阻实验中测量值和真实值的比较 安培表内接在并联电路之内的电路 解 作u e ir图线如图实线示 式中的u是路端电压 i应是通过电源的电流 i实 ia iv ia u rv 可见u越大 差值 i实 ia 就越大 u 0时 差值 i实 ia 也为0 实际的u i图线如图蓝虚线示 斜率增大 e测 e真r测 r真 该电路适用于滑动变阻器阻值很小 电源内阻很小 的情况 1 为测定一节蓄电池的电动势和内阻 内阻约为0 5 实验可能采用的电路图如图甲 乙所示 为防止调节滑动变阻器时造成短路 电路中连接了一个保护电阻r0 除蓄电池 开关 导线外 可供使用的实验器材还有 a 电流表 量程0 6a 内阻约0 5 b 电压表 量程3v 内阻约6k c 电压表 量程15v 内阻约30k d 定值电阻 阻值1 额定功率5w e 定值电阻 阻值10 额定功率10w f 滑动变阻器 阻值范围0 10 额定电流2a g 滑动变阻器 阻值范围0 200 额定电流la 1 实验应采用电路 填 甲 或 乙 2 电压表应选 定值电阻应选 滑动变阻器应选 填相应仪器的序号 乙 b d f 2 将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内 就构成了简单的 水果电池 其电动势约为1 5v 可是这种电池并不能点亮手电筒上额定电压为1 5v 额定电流为0 3a的小灯泡 原因是流过小灯泡的电流太小了 经实验测得还不足3ma 现试用量程合适的电压表 电流表以及滑动变阻器 开关 导线等实验器材尽量精确地测定 水果电池 的电动势和内电阻 请在下面虚线框内画出应该采用的电路原理图 滑动变阻器有两种规格 a 0 10 b 0 3k 本实验中应该选用哪种规格的的滑动变阻器 为什么 在实验中根据电压表的示数u与电流表的示数i的值 经描点 连线得到了u i图象如图所示 根据图中所给数据 水果电池 的电动势与内电阻分别是 e v r 选b 电池内阻很大 若选a 当滑动头移动时 电表读数几乎不变 e 1 45vr 483 3 下图虚线方框内是由电阻 电源组成的线性网络电路 为了研究它的输出特性 将电流表 电压表 滑动变阻器按图示的方式连接在它的输出端a b之间 电键s闭合后 实验中记录的6组电流表示数i 电压表示数u如下表所示 1 试根据这些数据在坐标纸上画出u i图线 2 若将方框内的电路等效成电动势为e 内电阻为r的电源 从图线上求出电源的电动势e v 内电阻r 保留2位有效数字 3 若电流表内阻为0 当滑动变阻器的滑片移至最上端时 电流表示数是 a 4 变阻器滑片移动过程中 滑动变阻器的最大功率是 w 1 如图所示 2 2 5 2 7v之间均给分 0 9 1 1 之间均给分 3 2 5 2 8a之间均给分 4 1 6 1 8w之间均给分 5 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 干电池e 电动势约为1 5v 内电阻大约为1 0 电压表v 0 15v 电流表a 0 0 6a 内阻0 1 电流表g 满偏电流3ma 内阻rg 10 滑动变阻器r1 0 10 10a 滑动变阻器r2 0 100 1a 定值电阻r3 990 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 填写字母代号 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 上图为某一同学根据他设计的实验 绘出的i1 i2图线流表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 1 r1 2 电路图如右图所示 3 e 1 47 1 46 1 48均对 r 0 83 0 81 0 85均可以 6 要测量一电源的电动势e 小于3v 和内阻r 约1 现有下列器材 电压表v 3v和15v两个量程 电阻箱 0 999 9 定值电阻r0 3 开关和导线 某同学根据所给器材设计如下的实验电路 1 电路中定值电阻r0的作用是 2 请根据图甲电路 在图乙中用笔画线代替导线连接电路 3 该同学调节电阻箱阻值r 读出对应的电压表读数u 得到二组数据 r1 2 0 时u1 2 37v r2 4 0 时u2 2 51v 由这二组数可求得电源的电动势为e v 内阻为r 4 为使最终测量结果更精确 在不改变实验方法 不更换实验器材的前提下 请你对该同学提一条建议 1 保护电源 防止短路 2 如右图所示 有一处错就不给分 3 多测几组r u 分别求出电动势e 内阻r 再求e r的平均值 利用图象处理数据 18 利用如图所示的一只电压表 一个电阻箱和一个电键 研究设计测量一个电池组的电动势和内阻 根据上面实验器材 简略写出实验方案 2 画出实验电路图 并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路 3 用记录的实验数据 用符号代替数据 写出电动势和内阻的表达式 2 现有一电池 其电动势e约为9v 内阻r在35 55 范围内 最大允许为50ma 为测定这个电池的电动势和内阻 某同学利用如图甲所示的电路进行实验 图中电压表的内电阻很大 对电路的影响可以不计 r为电阻箱 阻值范围为0 9999 r0为保护电阻 1 实验室备有的定值电阻r0有以下几种规格 本实验应选用 a 10 2 5wb 50 1 0wc 150 1 0wd 1500 5 0w 2 按照图甲所示的电路图 将图乙的实物连接成实验电路 2 该同学接好电路后 闭合开关s 调整电阻箱的阻值读出电压表的示数u 再改变电阻箱阻值 取得多组数据 然后通过作出有关物理量的线性图像 求得电源的电动势e和内阻r