【优化方案】高三物理一轮复习 实验九《测定电源的电动势和内阻》课件

实验九测定电源的电动势和内阻

过程分析导引实验典例精析知能优化演练实验九测定电源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、、误误差差分分析析1．由由读读数数误误差差和和电电表表线线性性不不良良引引起起误误差差．．2．用用图图象象法法求求E和r时，，由由于于作作图图不不准准确确造造成成的的误误差差．．3．本本实实验验采采用用的的图图7－5－1所示示的的测测量量电电路路是是存存在在系系统统误误差差的的，，这这是是由由于于电电压压表表的的分分流流IV引起起的的，，使使电电流流表表的的示示数数I测小于于电电池池的的输输出出电电流流I真．．因为为I真＝I测＋IV，而而IV＝U/RV，U越大大，，IV越大大，，U趋近近于于零零时时，，IV也趋趋近近于于零零．．所所以以此此种种情情况况下下图图线线与与横横轴轴的的交交点点为为真真实实的的短短路路电电流流，，而而图图线线与与纵纵轴轴的的交交点点为为电电动动势势的的测测量量值值，，比比真真实实值值偏偏小小．．修修正正后后的的图图线线如如图图7－5－3所示示，，显显然然，，E、r的测测量量值值都都比比真真实实值值偏偏小小，，r测<r真、E测<E真．．图7－5－34．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组为一组组，第2和第5组为一组组，第3和第6组为一组组，分别别解出E、r值再求平平均值．．4．在画U－I图线时，，要使较较多的点点落在这这条直线线上或使使各点均均匀分布布在直线线的两侧侧，而不不要顾及及个别离离开直线线较远的的点，以以减小偶偶然误差差．5．干电池池内阻较较小时，，U的变化较较小，此此时，坐坐标图中中数据点点将呈现现如图7－5－6甲所示的的状况，，使下部部大面积积空间得得不到图7－5－6五、实验验创新1．安—阻法用一个电电流表和和电阻箱箱测量，，电路如如图7－5－7，测量原原理为：：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可可求出E和r，此种方方法使测测得的电电动势无无偏差，，但内阻阻偏大．．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年长沙市市一中月月考)用如图7－5－9所示电路路测一节节干电池池的电动动势E和内电阻阻r，所给的的器材有有：A．电压表表V：0～3V和0～15V两个量程程B．电流表表A：0～0.6A和0～3AC．滑动变变阻器R1(最大电阻阻为20ΩΩ)D．滑动变变阻器R2(最大电阻阻为100ΩΩ)E．开关S和导线若若干例1图7－5－9(1)电流表应应选用________量程；电电压表应应选用________量程；滑滑动变阻阻器应选选________(选填“R1”或“R2”)．(2)如图7－5－10所示U－I图上是根据据实验测得得的7组数据标出出的点．请请你画出图图线，并由由图线求出出E＝________V，r＝________ΩΩ.图7－5－10【解析】(1)因为电源的的电动势接接近1.5V，则电压表表应该选择择0～3V量程，电池池的内阻一一般为几欧欧，则电流流表应该选选择0～0.6A量程；同时时为了方便便调节，滑滑动变阻器器应该选择择阻值较小小的，故选选R1.(2)将实验过程程中描出的的点用直线线连接起来来，连接时时要使尽量量多的点在在直线上，，不在直线线上的点尽尽量分布在在直线的两两侧．由得得到的直线线可知，电电源电动势势为1.5V，在直线上上取一点，，代入E＝U＋Ir，可以求出出电源的内内阻为0.5ΩΩ.【答案】(1)0～0.6A0～3VR1(2)图线如图7－5－11所示1.50.5图7－5－11(2010年高考江苏苏卷)在测量电源源的电动势势和内阻的的实验中，，由于所用用电压表(视为理想电电压表)的量程较小小，某同学学设计了如如图7－5－12所示的实物物电路．题型二实验创新例2图7－5－12(1)实验时，应应先将电阻阻箱的电阻阻调到________．(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱箱的阻值R，分别测出出阻值R0＝10Ω的定值电阻阻两端的电电压U.下列两组R的取值方案案中，比较较