【优化方案】浙江省高考物理总复习 第7章 实验九测定电池的电动势和内阻课件 大纲人教

实验九测定电池的电动势和内阻

过程分析导引实验典例精析知能优化演练实验九测定电池的电动势和内阻知识要点归纳知识要点归纳实验目的1．掌握用电压表和电流表测定电池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7－5－1所示．图7－5－1图7－5－2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．过程分析导引一、实验步骤1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按图7－5－1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，并填入表格中．4．断开开关，拆除电路，整理好器材．二、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.第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A法一：取六组对应的U、I数据，数据满足的关系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…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．三、误差差分析1．由读数数误差和和电表线线性不良良引起误误差．2．用图象象法求E和r时，由于于作图不不准确造造成的误误差．3．本实验验采用的的图7－5－1所示的测测量电路路是存在在系统误误差的，，这是由由于电压压表的分分流IV引起的，，使电流流表的示示数I测小于电池池的输出出电流I真．因为I真＝I测＋IV，而IV＝U/RV，U越大，IV越大，U趋近于零零时，IV也趋近于于零．所所以此种种情况下下图线与与横轴的的交点为为真实的的短路电电流，而而图线与与纵轴的的交点为为电动势势的测量量值，比比真实值值偏小．．图7－5－3修正后的图线如图7－5－3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．若采用用如图7－5－4所示电路路，电流流是准确确的，当当I很小时，，电压表表的分流流很小，，但随电电压的增增大，电电流I增大，电电流表的的分压作作用也逐逐渐增大大．此种种情况如如图7－5－5所示，所所以E测＝E真、r测>r真图7－5－4图7－5－5四、注意意事项1．为了使使电池的的路端电电压变化化明显，，电池的的内阻应应选的大大些(选用已使使用过一一段时间间的干电电池)．2．在实验验中不要要将I调得过大大，每次次读完U、I读数立即即断电，，以免干干电池在在大电流流放电时时极化现现象过重重，使得得E、r明显变化化．3．测出不不少于6组I、U数据，且且变化范范围要大大些，用用方程组组求解时时，类似似于逐差差法，要要将测出出的I、U数据中，第1和第4组为一组，第第2和第5组为一组，第第3和第6组为一组，分分别解出E、r值再求平均值值．4．在画U－I图线时，要使使较多的点落落在这条直线线上或使各点点均匀分布在在直线的两侧侧，而不要顾顾及个别离开开直线较远的的点，以减小小偶然误差．．5．干电池内阻阻较小时，U的变化较小，，此时，坐标标图中数据点点将呈现如图图7－5－6甲所示的状况况，使下部大大面积空间得得不到利用，，为此，可使使纵坐标不从从零开始而是是根据测得的的数据从某一一恰当值开始始(横坐标I必须从零开始始)，如图乙所示示，并且把坐坐标的比例放放大，可使结结果的误差减减小．图7－5－6五、实验创新新1．安—阻法用一个电流表表和电阻箱测测量，电路如如图7－5－7，测量原理为为：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出出E和r，此种方法使使测得的电动动势无偏差，，但内阻偏大大．图7－5－7图7－5－8实验典例精析题型一器材选择和数据处理(2011年温州一中月月考)用如图7－5－9所示电路测一一节干电池的的电动势E和内电阻r，所给的器材材有：A．电压表V：0～3V和0～15V两个量程B．电流表A：0～0.6A和0～3AC．滑动变阻器器R1(最大电阻为20Ω)D．滑动变阻器器R2(最大电阻为100Ω)E．开关S和导线若干例1图7－5－9(1)电流表应选用用________量程；电压表表应选用________量程；滑动变变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)．(2)如图7－5－10所示U－I图上是根据实实验测得的7组数据标出的的点．请你画画出图线，并并由图线求出出E＝________V，r＝________Ω.图7－5－10【解析】(1)因为电电源的的电动动势接接近1.5V，则电电压表表应该该选择择0～3V量程，，电池池的内内阻一一般为为几欧欧，则则电流流表应应该选选择0～0.6A量程；；同时时为了了方便便调节节，滑滑动变变阻器器应该该选择择阻值值较小小的，，故选选R1.(2)将实验验过程程中描描出的的点用用直线线连接接起来来，连连接时时要使使尽量量多的的点在在直线线上，，不在在直线线上的的点尽尽量分分布在在直线线的两两侧．．由得得到的的直线线可知知，电电源电电动势势为1.5V，在直直线上上取一一点，，代入入E＝U＋Ir，可以以求出出电源源的内内阻为为0.5ΩΩ.【答案】(1)0～0.6A0～3VR1(2)图线如如图7－5－11所示图7－5－11(2010年高考考江苏苏卷)在测量量电源源的电电动势势和内内阻的的实验验中，，由于于所用用电压压表(视为理理想电电压表表)的量程程较小小，某某同学学设计计了如如图7－5－12所示的的实物物电路路．题型二实验创新例2图7－5－12(1)实验时时，应应先将将电阻阻箱的的电阻阻调到到________．(选填“最大值值”、“最小值值”或“任意值值”)(2)改变电电阻箱箱的阻阻值R，分别别测出出阻值值R0＝10