56_第5讲　实验_测定电源的电动势和内阻ppt课件

1、栏目索引第5讲实验：测定电源的电动势和内阻栏目索引知识梳理知识梳理知识梳理实验原理实验原理栏目索引知识梳理数据处置12211211222112(1),(2):,( ),|,I UI UEIIEUI rEUI rUUrIIUUIUIUErrI计算方法 解方程组求出多组数据再求平均值图像法 以路端电压为纵轴 以干路电流 为横轴 作图线 图线在纵轴上的截距代表电源的电动势斜率的绝对值代表电源的内阻 即定标度时 纵轴可以不从零开始实验步骤栏目索引知识梳理在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有以下器材:A.干电池E(电动势约为1.5 V、内电阻大约为1.0 )B.电压表V(015 V)C.电流表

2、A(00.6 A、内阻0.1 )D.电流表G(满偏电流3 mA、内阻Rg=10 )E.滑动变阻器R1(010 、10 A)F.滑动变阻器R2(0100 、1 A)G.定值电阻R3=990 H.开关、导线假设干(1)为了方便且能较准确地进展丈量,其中应选用的滑动变阻器是R1 (填“R1或“R2);栏目索引知识梳理(2)请画出他所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号;(3)如下图为某一同窗根据他设计的实验,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=1.47 V,内电阻r=0.82 。栏目索引知识梳理答案答案(1)R1(2)电路图如

3、下图电路图如下图(3)1.47(1.461.48均对均对)0.82(0.800.86均对均对)栏目索引知识梳理解析解析(1)从实验操作方便和平安角度出发从实验操作方便和平安角度出发,滑动变阻器选小阻值滑动变阻器选小阻值,大电大电流的流的R1;(2)所给器材中电压表量程过大所给器材中电压表量程过大,不能选用不能选用,需求把电流表需求把电流表G与与R3串联当作电压表串联当作电压表,被丈量电源的内电阻很小被丈量电源的内电阻很小,电流表相对电源用外接法电流表相对电源用外接法;(3)延伸图线延伸图线,图线与纵轴的截距为图线与纵轴的截距为1.47 mA,此时此时I2=0,那么电源电动势那么电源电动势E=1

4、.47 mA(R3+Rg)=1.47 V,图线与横轴交点坐标为图线与横轴交点坐标为(0.57 A,1.0 mA),那么有那么有E=0.1 mA(Rg+R3)=(0.57 A+1.0 mA)r,电源内电阻电源内电阻r=0.82 。栏目索引深化拓展深化拓展深化拓展考点一利用电流表和电压表测电源的电动势和内阻考点一利用电流表和电压表测电源的电动势和内阻考点二一电表一电阻箱法测电源的电动势和内阻考点二一电表一电阻箱法测电源的电动势和内阻栏目索引深化拓展实验电路:原理:U1=E-I1r U2=E-I2r所以丈量值E= r=运用条件:假设电源内阻 rRV,那么用甲电路;假设电源内阻rRA或RA已1 22

5、121U IU III1221UUII深化拓展深化拓展考点一利用电流表和电压表测电源的电动势和内阻考点一利用电流表和电压表测电源的电动势和内阻知,那么用乙电路。栏目索引深化拓展1-1 (2019北京理综,21,18分)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图1中的甲 (选填“甲或“乙)。图1栏目索引深化拓展(2)现有电流表(00.6 A)、开关和导线假设干,以及以下器材:A.电压表(015 V)B.电压表(03 V)C.滑动变阻器(050 )D.滑动变阻器(0500 )实验中电压表应选用B ;滑动变阻器应选用C 。(选填相应器材前的字

6、母)(3)某位同窗记录的6组数据如表所示,其中5组数据的对应点曾经标在图2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。栏目索引深化拓展序号123456电压U(V)1.451.401.301.251.201.10电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480图2栏目索引深化拓展(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=1.50V,内电阻r=0.83 。(5)实验中,随着滑动变阻器滑片的挪动,电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化。图3的各表示图中正确反映P-U关系的是C 。图3栏目索引深化拓展答案答案(1)甲甲(2)BC(3)如下图如下图(

7、4)1.50(1.491.51)0.83(0.810.85)(5)C栏目索引深化拓展解析解析(1)干电池内电阻较小干电池内电阻较小,远小于电压表内阻远小于电压表内阻,选用甲电路时电源内选用甲电路时电源内电阻的丈量值相对误差小。电阻的丈量值相对误差小。(2)一节干电池的电动势只需一节干电池的电动势只需1.5 V左右左右,故故电压表应选用量程较小的电压表应选用量程较小的B,干电池的内电阻普通只需零点几欧或几欧干电池的内电阻普通只需零点几欧或几欧,为调理方便为调理方便,滑动变阻器应选用总阻值与之相差较小的滑动变阻器应选用总阻值与之相差较小的C。(3)作图过程作图过程略略,图见答案。图见答案。(4)由

8、由U=E-Ir知知U-I图线在图线在U轴上的截距表示轴上的截距表示E、斜率的绝、斜率的绝对值表示对值表示r,由图线可得由图线可得E=1.50 V,r=0.83 。(5)由由P=IU=U=(UE-U2)可知可知,P-U图线是一条开口向下的抛物线图线是一条开口向下的抛物线,应选应选C。EUr1r栏目索引深化拓展1-2用图甲所示电路丈量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的内电阻很小,除蓄电池、开关、导线外,可供运用的器材还有:A.电压表(量程03 V)B.电流表(量程00.6 A)C.电流表(量程03 A)D.定值电阻R0(阻值3 ,额定功率4 W)E.滑动变阻器R(阻值范围05 ,额定电流为2 A

9、)(1)电流表应选B ;(选填器材前的字母序号)(2)根据实验数据作出U-I图像,如图乙所示,蓄电池的电动势E=2.0 V,内电阻r=0.75 。栏目索引深化拓展 答案答案(1)B(2)2.00.75栏目索引深化拓展解析解析(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最小当滑动变阻器接入电路中的电阻最小,即取即取0时时,电路中有最大电路中有最大电流电流Imax= A0.67 A,0.67 A不到电流表不到电流表C满偏电流的满偏电流的 ,那么用那么用C测测量时读数误差较大量时读数误差较大,0.67 A和电流表和电流表B的最大丈量值接近的最大丈量值接近,应选应选B。(2)根据电路图根据电路图,由闭合电路欧姆

10、定律可知由闭合电路欧姆定律可知:U=E-I(r+R0),I=0时时,U=E,即纵即纵截距表示蓄电池的电动势截距表示蓄电池的电动势,U-I图线的斜率为图线的斜率为-(r+R0),由图线可知斜率由图线可知斜率k的的绝对值约为绝对值约为 =3.75 ,r=3.75 -R0=0.75 。0ER231320.500.40栏目索引深化拓展考点二一电表一电阻箱法测电源的电动势和内阻考点二一电表一电阻箱法测电源的电动势和内阻实验电路实验原理E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)E=r=E=U1+rE=U2+rE=r=1 21221I I (RR )II112221I RI RII11UR22UR121221

11、12U U (RR )U RU R12122112R R (UU )U RU R栏目索引深化拓展验室提供的器材如下:电压表、电阻箱(阻值范围 0999.9 )、开关、导线假设干。请根据图1甲所示的电路图,在图1乙中画出连线,将器材衔接成实验电路。2-1 2019北京海淀一模,21(2)研讨性学习小组的同窗们用如图1甲所示的电路丈量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r。实栏目索引深化拓展 图1某同窗开场做实验,先把电阻箱阻值调到最大,再接通开关,然后逐次改动电阻箱接入电路的阻值R,读取与R对应的电压表的示数U,并将相栏目索引深化拓展应的数据转化为坐标点描画在U-图中。请将图1丙、丁中电

12、阻箱和电压表所示的数据转化为坐标点描画在图2所示的坐标系中(用“+表示),并画出U-图线;根据图2中由实验数据绘出的图线可以得出该电池组电动势的丈量值E=2.93 V,内电阻丈量值r=1.34 。(保管3位有效数字)URUR栏目索引深化拓展 图2实验丈量都存在误差,关于本实验的误差,以下说法中正确的选项是AC (填选项前的字母)。A.由于读数所引起的误差属于偶尔误差栏目索引深化拓展B.利用图像法处置本实验数据可以减小系统误差C.由于电压表内阻引起的误差属于系统误差D.电压表的内阻越大,其引起的误差越大不同小组的同窗分别用不同的电池组(均由同一规格的两节干电池串联而成)完成了上述的实验后,发现不

13、同电池组的电动势根本一样,只是内电阻差别较大。同窗们选择了内电阻差别较大的甲、乙两个电池组进一步探求,对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系,以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进展了猜测,并分别画出了如图3所示的P-R和P-U图像。假设知甲电池组的内电阻较大,那么以下各图中能够正确的选项是BC (选填选项的字母)。栏目索引深化拓展 图3栏目索引深化拓展答案如下图答案如下图如下图如下图栏目索引深化拓展2.93(2.853.00)1.34(1.251.40)ACBC栏目索引深化拓展解析电阻箱读数为解析电阻箱读数为6.0 ,电压表读数为电压表读数为2.40 V。由图线与纵轴交点坐标可求电动势由图线与纵轴交点坐