高考物理大一轮复习 测定电源电动势和内电阻课件.ppt

实验十测定电源的电动势和内阻 实验十测定电源的电动势和内阻 本讲栏目开关 基础再现 深度思考 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 实验目的 1 用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻 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 基础再现 深度思考 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 实验原理 1 实验依据 闭合电路的欧姆定律 2 实验电路 如图1所示 图1 图2 基础再现 深度思考 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 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 基础再现 深度思考 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 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1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 用同样方法测量多组i u值 填入表格中 3 断开开关 拆除电路整理好器材 基础再现 深度思考 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 实验步骤视频 基础再现 深度思考 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 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 方法二 在坐标纸上以路端电压u为纵轴 干路电流i为横轴建立u i坐标系 在坐标平面内描出各组 u i 值所对应的点 然后尽量多地通过这些点作一条直线 不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧 则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小 一次函数的纵轴截距 直线斜率的绝对值即为电池的内阻r 即r 基础再现 深度思考 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 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 选用已使用过一段时间的干电池 2 要测出不少于6组的 i u 数据 且变化范围要大些 然后用方程组求解 并求平均值 3 画u i图线时 由于读数的偶然误差 描出的点不在一条直线上 在作图时应使图线通过尽可能多的点 并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧 个别偏离直线太远的点可舍去 这样就可使偶然误差得到部分抵消 从而提高精确度 4 由于干电池的内阻较小 路端电压u的变化也较小 这时画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 而图线与纵轴的截距仍为电源的电动势 图线斜率的绝对值仍为内电阻 基础再现 深度思考 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 实验改进 图6 图5 基础再现 深度思考 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 图7 基础再现 深度思考 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 例1 2010 广东理综 34 2 某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻 使用的器材还包括定值电阻 r0 5 一个 开关两个 导线若干 实验原理图如图8 a 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 b 图8 考点一实验的理解和应用 课堂探究 突破考点 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 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 使用测得的数据 计算出干电池的内阻是 计算结果保留两位有效数字 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 20 闭合 0 69 小 图8 课堂探究 突破考点 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 考点二测电动势和内阻的其他方法 例2 某研究性学习小组采用如图9所示的电路测量某干电池的电动势e和内阻r r为电阻箱 v为理想电压表 其量程略大于电池的电动势 实验中通过多次改变电阻箱的阻值r 从电压表上读出相应的示数u 该小组同学发现u与r不成线性关系 于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示 回答下列问题 1 根据表中的数据和实验原理 你认为第 填序号 组数据是错误的 原因是 图9 3 随电阻的减小路端电压应逐渐减小 课堂探究 突破考点 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 2 9 0 71 课堂探究 突破考点 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 例3 图11是利用两个电流表a1和a2测量干电池电动势e和内阻r的电路原理图 图中s为开关 r为滑动变阻器 固定电阻r1和电流表a1内阻r1之和为10000 比r和滑动变阻器的总电阻都大得多 a2为理想电流表 1 按电路原理图在图12虚线框内各实物图之间画出连线 图11 图12 课堂探究 突破考点 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 2 在闭合开关s前 将滑动变阻器的滑动端c移动至 填 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 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i短 a b端 1 49 0 60 2 5 在图13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 图13 课堂探究 突破考点 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 3 某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻 实验室准备了下列器材 a 待测干电池e 电动势约为1 5v 内阻约为1 b 电流表g 满偏电流3 0ma 内阻为100 c 电流表a 量程0 0 6a 内阻约为1 d 滑动变阻器r1 0 10 额定电流为2a e 滑动变阻器r2 0 1k 额定电流为1a f 定值电阻r0 阻值为900 g 开关一个 导线若干 1 为了能比较准确地进行测量 同时还要考虑操作的方便 实验中滑动变阻器应选 2 根据题意在图17中画出该实验所需要的电路图 图17 d 随堂训练 能力达标 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动势和内阻 3 根据电路图 将实物图18连接起来 组成完整的电路 图18 随堂训练 能力达标 本讲栏目开关 实验十测定电源的电动