电源电动势和内阻(共36张PPT)

1、基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验第第5讲实验七讲实验七 测量电源的电动势和内阻测量电源的电动势和内阻基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验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：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的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池号干电池2电流不要过大电流不要过大，读数要快读数要快：干电池

2、在大电流放电时，电：干电池在大电流放电时，电动势动势E会明显下降，内阻会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不会明显增大，故长时间放电不宜超过宜超过0.3 A，短时间放电不宜超过，短时间放电不宜超过0.5 A因此，实验中因此，实验中不要将不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电调得过大，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，且变化范围数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的要大些，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为一组、第为一组、第2和第和第5为一组、第为一组、第3和第和第6为一组，

3、分别为一组，分别解出解出E、r值再求平均值值再求平均值注意事项基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验图图752基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验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真真误差分析基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验【典例典例1】 (2012重庆卷重庆卷，22(2)某中学生课外科技活动小组利用某中学生课外科技活动小组

4、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种电池的电动势E和内阻和内阻r，并探究电极间距对，并探究电极间距对E和和r的影的影响实验器材如图响实验器材如图753所示所示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基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验图图753基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验测量测量E和和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压电压U和流过电源的电流和流过电源

5、的电流I，依据公式，依据公式_，利用测量数据，利用测量数据作出作出UI图象，得出图象，得出E和和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，请在图的影响，请在图753中用笔画线代替导线连接电路中用笔画线代替导线连接电路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的UI图象如图图象如图754中中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知：所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势_(填填“增增大大”、“减小减

6、小”或或“不变不变”)，电源内阻，电源内阻_(填填“增大增大”、“减小减小”或或“不变不变”)基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验曲线曲线(c)对应的电源电动势对应的电源电动势E_V，内阻，内阻r_.当外电路总电阻为当外电路总电阻为2 500 时，该电源的输出功时，该电源的输出功率率P_mW.(均保留三位有效数字均保留三位有效数字)图图754基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验答案答案UEIr如图所示不变增大如图所示不变增大09754780.268基本

7、实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验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：方法：1安阻法安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图755甲所甲所示，测量原理为：示，测量原理为：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出，由此可求出E和和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大图图755基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点

8、聚焦拓展创新实验拓展创新实验图图756基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验【变式跟踪变式跟踪1】 (2012长春一调长春一调)用用DIS测量干电池的电动势和测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图内电阻的实验电路如图757甲所示，已知干电池允许的甲所示，已知干电池允许的最大供电电流为最大供电电流为0.5 A.图图757基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验(1)实验时应选用下列哪种滑动变阻器实验时应选用下列哪种滑动变阻器_A1 000 ，0.1 A B50 ，2.0 AC10 ，2.0 A D50 ，0.1 A(2)根据实验

9、得到的图象如图乙所示，可求得干电池的内电阻为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_ .答案答案(1)C(2)2.0基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验【典例典例2】 (2012福建卷福建卷，19(2)某研究性学习小组欲测定一块电某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势池的电动势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下，多用电表表盘示数如图758所示，其示数为所示，其示数为_V.然后，用电压表然后，用电压表 、电阻箱、电阻箱R、定值电阻、定值电阻R0、开关、开

10、关S、若干导、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势线和该电池组成电路，测定该电池电动势热点二实验电路的改进和分析热点二实验电路的改进和分析基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验图图758基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验()根据图根据图759乙所示电路图，用笔画线代替导线，将乙所示电路图，用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接成完整电路图甲中的实物图连接成完整电路图图759基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验R()166.771.450.033.325.020.0U(V)8.35.

11、94.84.23.22.90.601.402.003.004.005.000.120.170.210.240.310.34基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验()从图线中可求得从图线中可求得E_V.图图7510基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验解析解析读出示数为：读出示数为：9.4 V.()连接电路如图所示连接电路如图所示基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验()作图线如图所示作图线如图所示基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验答案答案见解析见解析基本实

12、验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验在利用作出的图象求解未知量时，应特别注意直线的斜在利用作出的图象求解未知量时，应特别注意直线的斜率、截距为了明确斜率、截距的意义，要先写出两个量率、截距为了明确斜率、截距的意义，要先写出两个量的函数关系，然后从数学表达式中找到斜率、截距的意的函数关系，然后从数学表达式中找到斜率、截距的意义义【变式跟踪变式跟踪2】 电动自行车具有环保、节能、便捷等优点，但电动自行车具有环保、节能、便捷等优点，但电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大某兴趣小组将一辆

13、旧电动自行的电动势变小，内阻变大某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为车充满电，取下四块电池，分别标为A、B、C、D，测量它，测量它们的电动势和内阻们的电动势和内阻基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验(1)用多用电表直流电压用多用电表直流电压“50 V”挡测量每块电池的电动挡测量每块电池的电动势测量电池势测量电池A时，多用电表的指针如图时，多用电表的指针如图7511甲所示，甲所示，其读数为其读数为_ V.图图7511基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展

14、创新实验拓展创新实验(3)分析图分析图7512可知，电池可知，电池_(选填选填“A”、“B”、“C”或或“D”)较优较优图图7512基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验解析解析(2)由图象由图象C可以看出，当电阻箱连入电路中电阻为可以看出，当电阻箱连入电路中电阻为0时对应电流为时对应电流为2 A，图象，图象C的延长线与横轴交点为的延长线与横轴交点为R0r6 ，故电源电动势为，故电源电动势为12 V，内阻为，内阻为1 .(3)图象的延长线与横图象的延长线与横轴的交点离原点越远表示电源内阻越大，图象轴的交点离原点越远表示电源内阻越大，图象C的延长线与的延长线与横

15、轴的交点离坐标原点最近，所以电源横轴的交点离坐标原点最近，所以电源C较优较优答案答案(1)11.0(答答“11”也对也对)(2)121(3)C基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验定值电阻可以当电压表使用定值电阻可以当电压表使用在有些需要测电压的实验中，没有电压表或给定的电压表不在有些需要测电压的实验中，没有电压表或给定的电压表不能用来直接测电压，此时可利用定值电阻与其他电表组合，能用来直接测电压，此时可利用定值电阻与其他电表组合，间接测出待测元件两端的电压间接测出待测元件两端的电压【典例典例3】 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备在测定一节干电池的

16、电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：有下列器材：A干电池干电池E(电动势约为电动势约为1.5 V、内电阻大约为、内电阻大约为1.0 )B电压表电压表V(015 V)C电流表电流表A(00.6 A、内阻、内阻0.1 )D电流表电流表G(满偏电流满偏电流3 mA、内阻、内阻Rg10 )基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验E滑动变阻器滑动变阻器R1(010 、10 A)F滑动变阻器滑动变阻器R2(0100 、1 A)G定值电阻定值电阻R3990 H开关、导线若干开关、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为了方便且能较准确地进行测量，

17、其中应选用的滑动变阻器是是_(填写填写“R1”或或“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；用器材的符号；基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验图图7513(3)如图如图7513所示为某一同学根据他设计的实验，绘出所示为某一同学根据他设计的实验，绘出的的I1I2图线图线(I1为电流表为电流表G的示数，的示数，I2为电流表为电流表A的示数的示数)，由图线可求得被测电池的电动势由图线可求得被测电池的电动势E_ V，内电阻，内电阻r_ .基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦

18、实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验解析解析从实验操作方便和安全角度出发，滑动变阻器选小从实验操作方便和安全角度出发，滑动变阻器选小阻值，大额定电流的阻值，大额定电流的R1；所给器材中电压表量程过大，不；所给器材中电压表量程过大，不能选用，需要把电流表能选用，需要把电流表G与与R3串联，被测量电源的内阻很串联，被测量电源的内阻很小，电流表相对电源用外接法；图象与纵轴的截距为小，电流表相对电源用外接法；图象与纵轴的截距为1.47 mA，为断路时通过，为断路时通过G的电流断路电流乘以的电流断路电流乘以(R3Rg)等于等于1.47 V，为电源电动势；图线的斜率为电源内阻，为电源电动势；图线的斜率为电源内阻r0.83 .答案答案(1)R1(2)电路图如图所示电路图如图所示(3)1.47(1.461.48均对均对)0.83(0.810.85均对均对)基本实验要求基本实验要求实验热点聚焦实验热点聚焦拓展创新实验拓展创新实验预测高考命题视角预测高考命题视角以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置以本实验为背景，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、设计性等特点究性、设计性等特点视角视角1