2014届高考物理一轮复习配套课件：实验十四《测定电源的电动势和内阻》（大纲版）

1、实验十四测定电源的电动势和内阻,本节目录,基础理论储备,经典例题展示,创新实验评析,知能优化演练,实验目的 1掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路的欧姆定律 2掌握用图象法求电动势和内阻的方法 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,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、铅笔 实验步骤 1电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程,按图连接好电路. 2把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端 3闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I、U值,并填入表

2、格中 4断开开关，拆除电路，整理好器材,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. 法一：取六组对应的U、I数据，数据满足的关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r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.,误差分析 1由读数误差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.本实验采用的如图所示的测量电路是存在系统误差的，这是由于电压表的分流IV引起的，使电流表的示数I测小于电池的输出电流I真因为I真I测IV，而IVU/RV，U越

3、大，IV越大，U趋近于零时，IV也趋近于零所以此种情况下图线与横轴的交点为真实的短路电流，而图线与纵轴的交点为电动势的测 量值，比真实值偏小修正后的图线 如图所示，显然，E、r的测量值都比 真实值偏小，r测r真、E测E真,4若采用如图所示电路，电流是准确的，当I很小时，电流表的分压很小，但随电压的增大，电流I增大，电流表的分压作用也逐渐增大此种情况如图所示，所以E测E真、r测r真,注意事项 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、I读数立即断电,以免干电池在大电流放电时极化现象过重,使得E、r明显变化. 3测

4、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，类似于逐差法，要将测出的I、U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值再求平均值 4在画UI图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开直线较远的点,以减小偶然误差,拓展创新 1安阻法 用一个电流表和电阻箱测量，电路如图丙，测量原理为：EI1(R1r)，EI2(R2r)，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,丙丁,考点1实验原理、器材和数据处理 (2011高考四川卷)为测量一电源的电动势及内阻 (1)在下列三个电压表中选一个改装成量程

5、为9 V的电压表 A量程为1 V、内阻大约为1 k的电压表V1 B量程为2 V、内阻大约为2 k的电压表V2 C量程为3 V、内阻为3 k的电压表V3 选择电压表_串联_ k的电阻可以改装成量程为9 V的电压表,(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号V1、V2或V3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图,(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 V时，电阻箱的阻值为15.0 ；电压表示数为2.00 V时，电阻箱的阻值为40.0 ，则电源的电动势E_V，内阻r_.,【答案】(1)V3或C6

6、(2)见解析图(3)7.510,考点2测电动势和内阻的其他方法 (2012高考福建卷)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，用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路. 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和1/U的值.请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U1/R图线.,从图线中可求得E_V.,【答案】(1)9.4 (2)连线如图,所作图象如图 10.0(9.511.1内均正确),【范例】(2013上海高三质检)小明要测量一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表