浙江省严州中学新安江校区高考物理 测定电源的电动势和内阻复习课件.ppt

2014高三物理新课标 严州中学新校区 39测定电源的电动势和内阻 注意事项1 可选用旧电池 为了使电路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 电流不要过大 读数要快 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 计算法求e r 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值再求平均值 误差分析1 偶然误差 1 由读数不准和电表线性不良引起误差 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 1 如图甲电路 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 甲 乙 2 系统误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差 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 uv 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 丙 丁 例 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制作了果汁电池 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 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图象 得出e和r 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 u e ir 伏安法测电源电动势和内阻 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图象如图中 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 0 975 478 0 268 不变 增大 电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法 另外还有以下几种方法 1 安阻法 用一个电流表和电阻箱测量 电路如图甲所示 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 变式 用dis测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示 已知干电池允许的最大供电电流为0 5a 1 实验时应选用下列哪种滑动变阻器 a 1000 0 1ab 50 2 0ac 10 2 0ad 50 0 1a 2 根据实验得到的图象如图乙所示 可求得干电池的内电阻为r c 2 0 例 某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势e 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所示 其示数为 v 然后 用电压表 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 i 根据图乙所示电路图 用笔画线代替导线 将图甲中的实物图连接成完整电路 实验电路的改进和分析 9 5 例 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 a 干电池e 电动势约为1 5v 内电阻大约为1 0 b 电压表v 0 15v c 电流表a 0 0 6a 内阻0 1 d 电流表g 满偏电流3ma 内阻rg 10 e 滑动变阻器r1 0 10 10a f 滑动变阻器r2 0 100 1a g 定值电阻r3 990 h 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 r1 或 r2 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 r1 3 如图所示为某一同学根据他设计的实验 绘出的i1 i2图线 i1为电流表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 46 1 48 0 81 0 85 某同学采用如图 甲 所示的电路测定电源电动势和内阻 已知干电池的电动势为1 5v左右 内阻为1 左右 电压表 0 3v 3k 电流表 0 0 6a 1 0 滑动变阻器有r1 0 10 2a 和r2 0 100 0 1a 各一只 1 在实验中滑动变阻器应选用 填 r1 或 r2 2 在图 乙 中用笔画线代替导线连接实验电路 3 这位同学测量时记录了5组数据 并将数据填入了下面表格中 请你根据这些数据在图中画出u i图线 根据图线求出电源的电动势e约为 v 内阻r约为 r1 1 47 0 48 2010年江苏 在测量电源的电动势和内阻的实验中 由于所用电压表 视为理想电压表 的量程较小 某同学设计了如图所示的实物电路 1 实验时 应先将电阻箱的电阻调到 选填 最大值 最小值 或 任意值 2 改变电阻箱的阻值r 分别测出阻值r0 10 的定值电阻两端的电压u 下列两组r的取值方案中 比较合理的方案是 选填 1 或 2 最大值 2 7 6描绘小灯泡的伏安特性曲线练习使用多用电表 1 1 电压表选e电流表选c 2 电路选c 3 步骤b不妥 应为 闭合开关前应使变阻器与小灯泡并联部分的电阻为零 步骤d有错 应为 按所测数据 在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来 2 1 aceg 3 2 25 3 1 g 2 0 8 3 a 4 电流表电压表电流从红表笔进从黑表笔出欧姆20ma 5 bd 6 1000 把开关打到 100 重新欧姆调零 再测电阻值 8 40 9 24 72 168 10 小大偏大 11 500 电容器 12 50 10ma 7 7实验 测定电源的电动势和内电阻 1 1 不可行 电流表的量程太小 3 e v r 3 57 9