高考物理一轮复习 7.6实验：测定电源的电动势和内电阻课件.ppt

第六讲实验 测定电源的电动势和内电阻 回扣教材夯实基础落实考点 基础自主温故 一 实验目的1 掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法 2 学会用图象法求电源的电动势和内阻 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 作图法数据处理如图所示 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 刻度尺 铅笔等 四 实验步骤1 电流表用0 6a量程 电压表用3v量程 按如图所示连接好电路 2 把滑动变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端 3 闭合开关 调节滑动变阻器 使电流表有明显示数并记录一组数据 u1 i1 用同样方法测量几组i u值 填入表格中 4 断开开关 拆除电路 整理好器材 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 考点深析拓展延伸详讲精练 考点探究讲练 1 偶然误差 1 读数不准引起误差 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 1 如右图甲电路 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 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 1 为了使电池的路端电压变化明显 电池的内阻应选的大些 选用已使用过一段时间的干电池 2 在实验中不要将i调得过大 每次读完u和i的数据后应立即断开电源 以免干电池在大电流放电时极化现象严重 使得e和r明显变化 3 测出不少于6组i和u的数据 且变化范围要大些 用方程组求解时 类似于逐差法 要将测出的u i数据中 第1和第4组为一组 第2和第5组为一组 第3和第6组为一组 分别解出e r值再求平均 4 在画u i图线时 要使尽可能多的点落在这条直线上 不在直线上的点应对称分布在直线两侧 不要顾及个别离开直线较远的点 以减小偶然误差 1 用一个电流表和电阻箱测量 电路如右图 测量原理为 e i1 r1 r e i2 r2 r 由此可求出e和r 此种方法使测得的电动势无偏差 但内阻偏大 在 用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻 的实验中 提供的器材有 a 干电池一节b 电流表 量程0 6a c 电压表 量程3v d 开关s和若干导线 例1 e 滑动变阻器r1 最大阻值20 允许最大电流1a f 滑动变阻器r2 最大阻值300 允许最大电流0 5a g 滑动变阻器r3 最大阻值1000 允许最大电流0 1a 1 按如图所示电路测量干电池的电动势和内阻 滑动变阻器应选 填写代号 用笔画线代替导线将如图所示的实物图连接成实验电路 已连接了部分线 要求变阻器的滑片滑至最右端时 其使用电阻值最大 2 实验步骤 按实验要求连接好电路 闭合开关前把变阻器的滑片滑至一端 使接入电路的阻值最大 闭合开关 调节滑动变阻器 使 的指针有明显偏转 读取 和 的示数 用同样方法测量多组数据 断开开关 整理好器材 数据处理 3 将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中 请作出u i图线 由此求得待测电池的电动势e v 内电阻r 结果保留三位有效数字 思路指导 确定电路中的最大电流值来选择滑动变阻器 要明确本题中u i图线在纵坐标上的截距及斜率的意义 解析 滑动变阻器不要选阻值过大的 因为阻值过大不便于调节 当然要保证电流不超过额定值 电流表量程为0 6a 所以选r1 u i图线中 与纵轴的交点就是电动势 斜率就是内阻 答案 1 e 或r1 如图甲 2 电流表电流表电压表 3 如图乙1 50 1 47 1 52均对 1 88 1 86 1 90均对 图甲 图乙 在 测定电源的电动势和内阻 的实验中 1 现备有以下器材 a 干电池1节b 滑动变阻器 0 50 c 滑动变阻器 0 10k d 电压表 0 3v e 电压表 0 15v f 电流表 0 0 6a g 电流表 0 3a h 开关 导线若干其中滑动变阻器应选 电流表应选 电压表应选 变式训练1 2 为了最大限度地减小实验误差 请在方框内画出该实验最合理的电路图 3 某同学记录的实验数据如下表所示 试根据这些数据在图中画出u i图象 根据图象得到被测电池的电动势e v 内电阻r 解析 1 实验中干电池的电动势约1 5v 所以电压表应选量程为0 3v的电压表d 滑动变阻器应选阻值较小的b 电流表应选量程为0 0 6a的电流表f 2 由于电压表的内阻较大 电压表应并联在电源两端 如图所示 答案 1 bfd 2 如下图 左 3 u i图象如上图 右 1 48 1 500 90 0 96 2014年全国卷 利用如图 a 所示电路 可以测量电源的电动势和内阻 所用的实验器材有 例2 待测电源 电阻箱r 最大阻值999 9 电阻r0 阻值为3 0 电阻r1 阻值为3 0 电流表 量程为200ma 内阻为ra 6 0 开关s 实验步骤如下 将电阻箱阻值调到最大 闭合开关s 多次调节电阻箱 记下电流表的示数i和电阻