广东省深圳市高二物理《测定电源的电动势和内阻》课件.ppt

例1 2009 海南高考 图实九 10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a1内阻之和为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 按电路原理图在图实九 11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 在图实九 12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 标准解答 本题主要考查了实物图连接 实验注意事项 数据处理 本实验是用两个电流表测电源电动势和内阻 实质是将电流表a1与一定值电阻串联 改装成电压表使用 1 实物连接如图 2 实验前应使滑动变阻器接入电路的电阻最大 因此应使滑片移到b端 3 作i1 i2图象如图所示 4 电动势e i1 图象与纵轴截距 10000v 1 49v 电源的内阻r k 图象斜率 10000 0 60 5 若图象与横轴的截距为i2 则电源输出的短路电流答案 1 图见标准解答 2 b端 3 见标准解答 4 1 49 1 48 1 50 0 60 0 55 0 65 5 2 4 2 3 2 7 例2 2009 北京高考 某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池 该同学想测量一下这个电池的电动势e和内电阻r 但是从实验室只借到一个开关 一个电阻箱 最大阻值为999 9 可当标准电阻用 一只电流表 量程ig 0 6a 内阻rg 0 1 和若干导线 1 请根据测定电动势e和内电阻r的要求 设计图实九 13甲中器件的连接方式 画线把它们连接起来 2 接通开关 逐次改变电阻箱的阻值r 读出与r对应的电流表的示数i 并作记录 当电阻箱的阻值r 2 6 时 其对应的电流表的示数如图乙所示 处理实验数据时 首先计算出每个电流值i的倒数 再制作坐标图 如图丙所示 图丙中标注出了的几个与测量对应的坐标点 请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上 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 标准解答 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 3 图中坐标为 1 2 2 8 的点不合理舍去 过其他的点作直线 如 2 中图 4 由e ir ir得图线的斜率等于电源电动势 在纵轴上的截距等于电源内阻的负值 由图可知e 1 5v r 0 3 答案 1 见标准解答 2 见标准解答 3 见标准解答 4 1 5 1 46 1 54 0 3 0 25 0 35 1 双选 图实九 14为某次测定电源的电动势和内阻所作的图象 有关这个图象的说法正确的是 a 纵轴截距表示待测电源的电动势 即e 3vb 横轴截距表示短路电流 即i短 0 6ac 根据r e i短 计算出待测电源内阻为5 d 根据r u i 计算出待测电源内阻为1 解析 选a d 由u i函数图象知 u ri e 关键是纵轴起点不是0 而是2 4v 因此横轴交点不再是i短 i短 0 6a b c错误 a d正确 2 为了测量两节串联干电池的电动势 某同学设计了如图实九 15甲所示的实验电路 其中e是待测电池组 内阻不能忽略 v1 v2是两只量程合适的相同的电表 内阻不是很大 且未知 s1 s2是单刀单掷开关 导线若干 1 请根据电路图甲 在图乙中将器材连成实物图 2 实验需要测量的物理量是 3 用测出的物理量 导出串联电池组电动势的表达式 是 解析 连接实物图如图所示 答案 3 在 测一节干电池电动势和内阻 的实验中 1 第一组同学利用如图实九 16 a 的实验电路图测量 电压表应选择量程 选填 3v 或 15v 实验后得到了如图 b 的u i图象 则电池内阻为 2 第二组同学也利用图 a 的电路连接测量另一节干电池 初始时滑片p在最右端 但由于滑动变阻器某处发生断路 合上电键后发现滑片p向左滑动一段距离x后电流表才有读数 于是该组同学分别作出了电压表读数u与x 电流表读数i与x的关系图 如图 c 所示 则根据图象可知 电池的电动势为 v 内阻为 3 若第二组同学实验时使用的滑动变阻器电阻丝是均匀的 则根据图 c 可计算出该滑动变阻器未损坏前可调节的最大阻值为 解析 答案 4 2010 潍坊模拟 2009年暑假开学之后甲型h1n1在全国各地爆发 山东半岛也出现较多的病例 为了做好防范 需要购买大量的体温表 市场体温表出现供货不足的情况 某同学想到自己制作一个金属温度计 为此该同学从实验室找到一个热敏电阻 并通过查资料获得该热敏电阻的阻值r随温度t变化的图线 如图实九 17甲所示 该同学进行了如下设计 将一电动势e 1 5v 内阻不计 的电源 量程5ma内阻rg 100 的电流表及电阻箱r 及用该电阻作测温探头的电阻r 串联成如图乙所示的电路 把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度 就得到了一个简单的 金属电阻温度计 1 电流刻度较小处对应的温度刻度 选填 较高 或 较低 2 若电阻箱阻值r 70 图丙中5ma刻度处对应的温度数值为 解析 1 由闭合电路欧姆定律e ig r r rg 可见电流越小电阻越大 而电阻越大温度则越高 即电流刻度较小处对应的温度刻度应该较高 2 若电阻箱阻值r 70 时 代入e ig r r rg 得热敏电阻的阻值为130 结合图甲可知此时对应的温度数值为30 答案 1 较高 2 30 5 探究创新 为了测定干电池的电动势和内电阻 现有下列器材 a 6 3v蓄电池 b 干电池一节 c 电压表v 0 3v 15v 内阻约为3k 15k d 电流表a 0 0 6a 3a 内阻约为10 2 e 电流表g 满偏电流3ma 内阻rg 10 f 变压器 g 滑动变阻器 0 20 h 滑动变阻器 0 1000 i 电阻箱 0 9999 j 开关 导线 1 用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻 应选用的变阻器是 用代号回答 2 根据实验要求 用笔画线代替导线在实物图 如图实九 18所示 上连线 3 某次实验记录如下表 根据表中数据在坐标图实九 19上画出u i图线 由图可求得e v r 4 用你设计的电路做实验 测得的电动势与电池电动势的真实值相比 选填 偏大 偏小 或 相等 测得的内阻与电池内阻的真实值相比 选填 偏大 偏小 或 相等 5 如果实验中电压表坏了 选用其他器材进行实验 请画出相应的电路图 解析 1 滑动变阻器起限流作用 电路中的电流应较大 故滑动变阻器用阻值小的即可满足实验要求 故滑动变阻器选g 2 如图 a 所示 3 描点作图如图 b 图线与纵轴的交点即为电源的电动势e 1 50v电池内阻 4 偏小偏小 5 如图 c 所示 答案 1 g 2 见解析图 a 3 见解析图 b 1 500 80 4 偏小偏小 5 见解析图 c 6 2010 广州模拟 某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中 串联了一只2 5 的保护电阻r0 实验电路如图实九 20甲所示 1 连好电路后 当该同学闭合电键 发现电流表示数为0 电压表示数不为0 检查各接线柱均未接错 接触良好且未发生短路 他用多用电表的电压挡检查电路 把两表笔分别接a b b c d e时 示数均为0 把两表笔接c d时 示数与电压表示数相同 由此可推断故障是 2 按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路 把两表笔分别接c d时的实物电路图 如图乙 用笔画线代替导线连接起来 3 排除故障后 该同学顺利完成实验 测定下列数据 请根据数据在坐标图 如图实九 21 中画出u i图线 由图知 电池的电动势为 内阻为 4 考虑电表自身电阻对测量结果的影响 造成本实验的系统误差的原因是 5 实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较 e测 e真 r测 r真 选填 解析 1 该同学闭合电键 发现电流表示数为0 电压表示数不为0 表明电源 r0 电键是好的 电路中有断路故障 用多用电表两表笔分别接a b b c d e时 示数均为0 表明a b b c d e间的电路和元件均无故障 两表笔接c d时 示数与电压表示数相同 表明r断路 2 实物连接如图 a 3 图象中图线与u轴的交点为电源电动势 斜率为电源的内电阻与r0的和 e 1 5v r 0 5 4 考虑电表自身电阻对测量结果的影响 造成本实验的系统误差的原因是 电压表内阻的