测量电源电动势和内阻ppt课件.ppt

一 应试目标1 各种测定电池的电动势和内阻的方法 2 利用图像法解决电动势及内阻 3 误差分析 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 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 按上图连接好电路 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 考题随练1 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻 要求尽量减小实验误差 1 应该选择的实验电路是下图中的 选项 甲 或 乙 2 现有电流表 0 0 6A 开关和导线若干 以及以下器材 A 电压表 0 15V B 电压表 0 3V C 滑动变阻器 0 50 D 滑动变阻器 0 500 实验中电压表应选用 滑动变阻器应选用 填选项字母 解析 1 干电池内阻较小 为减小实验误差 应选甲所示电路图 2 一节干电池电动势约为1 5V 则电压表应选B项 为方便实验操作 滑动变阻器应选C项 答案 1 甲 2 BC 考题随练2 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻 1 某位同学记录的6组数据如下表所示 其中5组数据的对应点已经标在下图的坐标纸上 请标出余下一组数据的对应点 并画出U I图线 2 根据 1 中所画图线可得出干电池的电动势E V 内电阻r 解析 1 根据表中实验数据在坐标系内描出对应点 然后作出电源的U I图像如图所示 答案 1 如解析图所示 2 1 50 83 测量电源电动势和内阻的方法一 伏阻法 考题随练1 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 根据电路图甲 用笔画线代替导线 将实物图乙连接成完整电路 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 请用表中数据在下图坐标纸上描点 并作出1 U 1 R图线 从图线中可求得E V 解析 1 选择开关位于直流电压10V挡 按电表中央刻度0 10V刻度读数 最小刻度为0 2V 电池的电动势为9 4V 2 根据电路图连接实物图 如下图所示 作出1 U 1 R图线 如下图所示 答案 1 9 4 2 如解析图所示 如解析图所示 9 5 11 1 答案 2 90 9 学法指导 图像与函数一一对应 从函数表达式中找斜率和截距的物理意义 1 画出实验电路原理图 2 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 1 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 1 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图像 得出E和r 2 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 3 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图像如图中 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 答案 1 U E Ir 2 如下图所示 3 不变增大0 9754780 268 三 巧妙利用图像解疑难 例3 电池甲和乙的电动势分别为E1和E2 内阻分别为r1和r2 若用甲和乙电池分别向某电阻R供电 则在这个电阻上消耗的电功率相同 若用甲和乙电池分别向某电阻R 供电 则在这个电阻上消耗的电功率分别为P1和P2 已知E1 E2 R R 则 A r1 r2B r1 r2C P1 P2D P1 P2 解析 根据题意 该电路为纯电阻电路如图1 因为两电池分别接入同一电路 故设该电阻的伏安特性曲线为图2 两电池在电阻上消耗的功率相同 由P UI知两电池的伏安特性曲线与电阻R的伏安特性曲线交于同一点A 由于甲电池的电动势E1大于乙电池电动势E2即E1 E2分别作E1 E2与A的连线 交I轴于I1 I2 I1 I2分别为