高考物理一轮复习 第7章 恒定电流 实验9 定电源的电动势与内阻课件

1、实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练实验九测定电源的电动势和内阻实验九测定电源的电动势和内阻实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练注意事项注意事项1.可选用旧电池：可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内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阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。号干电池。2.电流不要过大，读数要快：电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势干电池在大电流放电时，电动势e会明显下降，内阻会明显下降，内阻r会明显增大。因此，实验中不要将会明显增大。

2、因此，实验中不要将i调得调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。过大，读电表要快，每次读完立即断电。3.计算法求计算法求e、r：要测出不少于要测出不少于6组组i、u数据，且变化范围要大数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的些，用方程组求解时，要将测出的i、u数据中，第数据中，第1和第和第4为为一组、第一组、第2和第和第5为一组、第为一组、第3和第和第6为一组，分别解出为一组，分别解出e、r值值再求平均值。再求平均值。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练图图2误差分析误差分析用图象法求用图象法求e和和r时作图不准确。时作图不准确。由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差

3、。由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差。 本实验中测量结果是：本实验中测量结果是：e测测e真真，r测测r真真。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练热点一伏安法测电源电动势和内阻热点一伏安法测电源电动势和内阻【例【例1】2015四川理综，四川理综，8(2)用实验测一电池的内阻用实验测一电池的内阻r和一待和一待测电阻的阻值测电阻的阻值rx。已知电池的电动势约。已知电池的电动势约6 v，电池内阻和待测电，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有：电流表电流表a1(量程量程030 ma)；电流表电流表a2(量程量程0100 ma)；电

4、压表电压表v(量程量程06 v)；滑动变阻器滑动变阻器r1(阻值阻值05 )；滑动变阻器滑动变阻器r2(阻值阻值0300 )；开关开关s一个，导线若干条。一个，导线若干条。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练某同学的实验过程如下：某同学的实验过程如下：.设计如图设计如图3所示的电路图，正确连接电路。所示的电路图，正确连接电路。图图3.将将r的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小r的阻值，测出多的阻值，测出多组组u和和i的值，并记录。以的值，并记录。以u为纵轴，为纵轴，i为横轴，得到如图为横轴，得到如图4所示的所示的图线。图线。实验基础实验基础热点突破热

5、点突破随堂演练随堂演练图图4.断开开关，将断开开关，将rx改接在改接在b、c之间，之间，a与与b直接相连，其他直接相连，其他部分保持不变。重复部分保持不变。重复的步骤，得到另一条的步骤，得到另一条ui图线，图线图线，图线与横轴与横轴i的交点坐标为的交点坐标为(i0，0)，与纵轴，与纵轴u的交点坐标为的交点坐标为(0，u0)。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练回答下列问题：回答下列问题：电流表应选用电流表应选用_，滑动变阻器应选用，滑动变阻器应选用_；由图由图4的图线，得电源内阻的图线，得电源内阻r_；用用i0、u0和和r表示待测电阻的关系式表示待测电阻的关系式rx_，代入数值，代

6、入数值可得可得rx；若电表为理想电表，若电表为理想电表，rx接在接在b、c之间与接在之间与接在a、b之间，滑动之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围电流表示数变化范围_，电压表示数变化范围，电压表示数变化范围_。(选填选填“相同相同”或或“不同不同”)实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练由于电表为理想电表，因此待测电阻无论放在由于电表为理想电表，因此待测电阻无论放在b、c间或者间或者a、b间，对总电阻没有变化，因此电流不变，在滑动变阻

7、器变化范间，对总电阻没有变化，因此电流不变，在滑动变阻器变化范围相同的情况下，电流表示数变化范围相同。由于待测部分的电围相同的情况下，电流表示数变化范围相同。由于待测部分的电阻阻值变化，因此会影响待测部分的分压，因此电压表示数变化阻阻值变化，因此会影响待测部分的分压，因此电压表示数变化范围会不同。范围会不同。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练【变式训练】【变式训练】1.实验室中现有器材如实物图实验室中现有器材如实物图5甲所示，有：甲所示，有：电池电池e，电动势约，电动势约10 v，内阻约，内阻约1 ；电流表电流表a1，量程约，量程约10 a，内阻，内阻r1约约0.2 ；电流表电流

8、表a2，量程，量程300 ma，内阻，内阻r2约约5 ；电流表电流表a3，量程，量程250 ma，内阻，内阻r3约约5 ；电阻箱电阻箱r1，最大阻值，最大阻值999.9 ，最小阻值改变量为，最小阻值改变量为0.1 ；滑动变阻器滑动变阻器r2，最大阻值，最大阻值100 ；开关；开关s，导线若干。，导线若干。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练要求用图乙所示的电路测量图中某电流表要求用图乙所示的电路测量图中某电流表a的内阻。的内阻。图图5(1)在所给的三个电流表中，哪几个可以用此电路精确测出其内阻？在所给的三个电流表中，哪几个可以用此电路精确测出其内阻？答：答：_。(2)在可测的电流表

9、中任选一个作为测量对象，在实物图甲上连成在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图甲上连成测量电路。测量电路。(3)你要读出的物理量是你要读出的物理量是_。用这些物理量表示待测内阻的。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是计算公式是_。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练解析解析根据电路图可以看出，图乙中电流表根据电路图可以看出，图乙中电流表a是被测表，则其是被测表，则其两端电压就是电阻箱两端电压，利用两只电流表的读数差和两端电压就是电阻箱两端电压，利用两只电流表的读数差和电阻箱上显示的阻值可以求出该电压，这样就可以求出被测电阻箱上显示的阻值可以求出该电压，这样就可以求出被测电流

10、表的内阻。电流表的内阻。(1)电流表电流表a1不能精确测出其内阻，因这时图中的电流表不能精确测出其内阻，因这时图中的电流表a应应为为a2、a3中的一只，这使得电流表中的一只，这使得电流表a1中的电流小于中的电流小于300 ma(或或250 ma)，其指针的偏转极其微小，误差很大，而，其指针的偏转极其微小，误差很大，而a2、a3可用可用此电路精确测出其内阻。此电路精确测出其内阻。(2)若测电流表若测电流表a3，实物连线如图所示。，实物连线如图所示。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练答案答案(1)见解析见解析(2)如解析图所示如解析图所示(3)见解析见解析实验基础实验基础热点突破热点

11、突破随堂演练随堂演练热点二实验的拓展与创新热点二实验的拓展与创新(测定电源电动势和内阻的其他方法测定电源电动势和内阻的其他方法)以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探究性、设计性等特点。离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探究性、设计性等特点。1.实验方法、方案的拓展实验方法、方案的拓展(一电表，一电阻箱法一电表，一电阻箱法)实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练图象图象2.实验器材的灵活选用实验器材的灵活选用如：如：定值电阻可以作为保护电阻定值电阻可以作为保护电阻定值电阻可以

12、当电压表使用定值电阻可以当电压表使用定值电阻可以当电流表使用定值电阻可以当电流表使用内阻已知的电压表可以当小量程的电流表使用内阻已知的电压表可以当小量程的电流表使用实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练【例【例2】(2015天津理综，天津理综，9)用电流表和电压表测定由三节干用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组电池串联组成的电池组(电动势约电动势约4.5 v，内电阻约，内电阻约1 )的电动的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：供选用：a.电流表：量程电流表：量程0.6 a，内电阻约，内电阻约1

13、 b.电流表：量程电流表：量程3 a，内电阻约，内电阻约0.2 c.电压表：量程电压表：量程3 v，内电阻约，内电阻约30 kd.电压表：量程电压表：量程6 v，内电阻约，内电阻约60 ke.滑动变阻器：滑动变阻器：01 000 ，额定电流，额定电流0.5 af.滑动变阻器：滑动变阻器：020 ，额定电流，额定电流2 a实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用为了使测量结果尽量准确，电流表应选用_，电压表，电压表应选用应选用_，滑动变阻器应选用，滑动变阻器应选用_(均填仪器的字母均填仪器的字母代号代号)。(2)如图如图6为正确选择仪器后，连好的

14、部分电路。为了使测量误差为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将尽可能小，还需在电路中用导线将_和和_相连、相连、_和和_相连、相连、_和和_相连相连(均填仪器均填仪器上接线柱的字母代号上接线柱的字母代号)。图图6实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练(3)实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验。实用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值验中读出几组电阻箱的阻值r和对应电压表的示数和对应

15、电压表的示数u。用图象法处。用图象法处理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，理采集到的数据，为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线，则可以则可以_为纵坐标，以为纵坐标，以_为横坐标。为横坐标。解析解析(1)因三节干电池的电动势约为因三节干电池的电动势约为4.5 v，故电压表应选，故电压表应选d；因；因干电池放电电流不宜超过干电池放电电流不宜超过0.5 a，故电流表应选，故电流表应选a；由电压表和电；由电压表和电流表的测量范围可知滑动变阻器选用流表的测量范围可知滑动变阻器选用f即可。即可。实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练(2)本实验的实验电路应如图。本实验的

16、实验电路应如图。为了连接成如图的实验电路，还需要用导线将为了连接成如图的实验电路，还需要用导线将a与与d，c与与g，f与与h相连。相连。(3)实验时，电流表不再使用，电阻箱代替滑动变阻器，实验电路实验时，电流表不再使用，电阻箱代替滑动变阻器，实验电路图如图所示图如图所示实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练【变式训练】【变式训练】2.为测定电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：为测定电源的电动势和内阻，实验室提供了如下器材：图图7a.电源电源(电动势约为电动势约为9 v)b.电压表电压表(视为理想电压表，量程视为理想电压表，量程03

17、 v)c.电阻箱电阻箱r(0999.9 )d.定值电阻定值电阻r0(铭牌上的数字模糊，末位只显示数字铭牌上的数字模糊，末位只显示数字“0”)e.开关、导线若干开关、导线若干实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练解析解析(1)欧姆挡为欧姆挡为“1”，故，故r0101 10 。(2)因电压表的量程为因电压表的量程为3 v，r0只有只有10 ，为保护，为保护电路并完成测量，电压表测量电路并完成测量，电压表测量r0两端电压，电路两端电压，电路图设计如图所示。图设计如图所示。答案答案(1)10(2)实验电路图如解析图所示实验电路图如解析图所示(3

18、)9.0 v2.0 实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练1.(2016四川成都月考四川成都月考)在研究性课题的研究中，小刚、小聪和小在研究性课题的研究中，小刚、小聪和小明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电明所在的小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容器、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个阻、电容器、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件进行研究，一是电阻待测元件进行研究，一是电阻rx(阻值约阻值约2 k)，二是手机中常，二是手机中常用的锂电池用的锂电池(电动势电动势e的标称值为的标称值为3.4 v)。在操作台上还准备了如。在操作

19、台上还准备了如下实验器材：下实验器材：a.电压表电压表v(量程量程4 v，内阻，内阻rv约约10 k)b.电流表电流表a1(量程量程100 ma，内阻，内阻ra1约约5 )c.电流表电流表a2(量程量程2 ma，内阻，内阻ra2约约50 )d.滑动变阻器滑动变阻器r(040 。额定电流。额定电流1 a)e.电阻箱电阻箱r0(0999.9 )f.开关开关s一只、导线若干一只、导线若干实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练(1)小刚采用伏安法测定小刚采用伏安法测定rx的阻值，他使用的电源是待测的锂电池。的阻值，他使用的电源是待测的锂电池。图图10是他连接的部分实验器材，请你完成实物连接。

20、小刚选用的是他连接的部分实验器材，请你完成实物连接。小刚选用的电流表应是电流表应是_(填填“a1”或或“a2”)；他用电压表的读数除以；他用电压表的读数除以电流表的读数作为电流表的读数作为rx的测量值，则测量值的测量值，则测量值_真实值真实值(填填“大大于于”或或“小于小于”)；图图10实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练(2)小聪和小明设计了图小聪和小明设计了图11甲所示的电路图测量锂电池的电动势甲所示的电路图测量锂电池的电动势e和内阻和内阻r。图图11实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练实验基础实验基础热点突破热点突破

21、随堂演练随堂演练实验基础实验基础热点突破热点突破随堂演练随堂演练2.(2015安徽理综，安徽理综，21，)某同学为了测量一节电池的电动势某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流为100 a、内阻为内阻为2 500 的表头，一个开关，两个电阻箱的表头，一个开关，两个电阻箱(0999.9 )和若干导线。和若干导线。(1)由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为50 ma的电流表，则应将表头与电阻箱的电流表，则应将表头与电阻箱_(填填“串联串联”或或“并联并联”)，并将该电阻箱阻值调为，并将该电阻箱阻值调为_。(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行接着该同