与名师对话·高三课标物理实验测定电源电动势和内阻

闭合电路欧姆

4．作图法数据处理，如图所示．E

三、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．四、实验步骤1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按图甲连接好电路．2．把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端．3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1、U1)．用同样方法测量几组I、U值．填入表格中．4．断开开关，拆除电路，整理好器材．五、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.方法一：取六组对应的U、I数据，数据满足关系式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．六、校误差艇分析1．偶颤然误嗽差(1仓)读数猫不准聪和电残表线茅性不励良引宇起误股差．(2袄)用图辉象法菌求E和r时，始由于购作图网不准磁确造暗成的尿误差他．(3缺)测量链过程棉中通皮电时估间过袋长或学电流痰过大津，都医会引叙起E、r变化第．2．系疯统误瓶差由于穷电压扫表和肝电流音表内睛阻影双响而愁导致悼的误互差．(1遗)如右懂图甲递电路魂：在甚理论酿上E＝U＋(Iv＋IA)r，其确中电眯压表屠示数U是准约确的虎电源掉两端妙电压朗．而拳实验雁中忽死略了她通过鲜电压李表的测电流Iv而形早成误蔽差(如图样乙中闯虚线羞段)，而哪且电父压表望示数耻越大怒，Iv越大芝．乙丁丙七、阅注意崭事项1．为了牙使电掉池的考路端磨电压脏变化昌明显斧，电膊池的徐内阻忍宜大铸些，话可选丈用已常使用奸过一晚段时秧间的玻干电尖池．2．干肌电池恭在大涂电流懒放电中时，验电动务势E会明蛋显下淡降，夫内阻r会明菌显增爽大，征故长们时间紫放电球不宜粱超过0.沟3涌A，短沙时间稻放电可不宜捆超过0.绘5旬A．因篇此，己实验缎中不谨要将I调得弯过大灶，读型电表砍要快昏，每团次读拴完立处即断立电．3．要疑测出悦不少念于6组I、U数据棋，且月变化晌范围保要大线些，习用方怕程组洞求解享时，立要将易测出许的I、U数据蛇中，困第1和第4为一贤组、筐第2和第5为一绵组、迅第3和第6为一念组，殖分别窗解出E、r值再铺求平翻均值帮．4．在安画U－I图线按时，含要使殊较多情的点介落在墓这条脂直线翁上或糠使各徐点均延匀分宿布在协直线瞧的两册侧．碗个别厘偏离野直线袜太远药的点事可舍丙去不蓄予考躬虑．伶这样剪，就副可使获偶然遵误差圣得到悼部分绳的抵骂消，灾从而侄提高胸精确醒度．5．干廊电池耀内阻声较小寸时路扭端电书压U的变忠化也剧较小帮，即竟不会细比电刊动势练小很床多，洋这时由，在畜画U－I图线凉时，杂纵轴仓的刻屈度可鲜以不垂从零别开始喊，而便是根柜据测佳得的贫数据叶从某度一恰讲当值唇开始(横坐奥标I必须织从零隶开始)．但拣这时遣图线紫和横亚轴的控交点阴不再贯是短萌路电闹流．巧不过春直线候斜率计的绝摊对值直照样轮还是董电源租的内惨阻．八、烂实验苍改进1．用池一个漏电流捐表和斗电阻嫂箱测自量，效电路住如右俊图，甚测量慎原理屠为：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由是此可医求出E和r，此祖种方峡法使磨测得雅的电穴动势皮无偏与差，咏但内纤阻偏在大．①测量E和r的实偿验方昼案为酷调节梳滑动嫌变阻塌器，遭改变冶电源妹两端练的电顽压U和流喂过电悉源的想电流I，依留据公取式__逮__摩__佩__，利冒用测丛量数爆据作反出U－I图象娃，得体出E和r.②将电圆压表表视为君理想胳表，突要求活避免采电流旅表分加压作浓用对丙测量抛结果亿的影原响，院请在锈图甲简中用齿笔画场线代荐替导崭线连屑接电沸路．③实验庙中依疤次减殿小铜泡片与林锌片宿的间吩距，北分别谁得到甲相应穗果汁赶电池著的U－I图象牛如图擦乙中(a)(b)(c)(d)所示么，由呈此可请知：在该扬实验设中，拨随电瓣极间续距的进减小锋，电垫源电堂动势__停__忠__厅_(填“增大”“减小”“不变”)，电理源内皂阻__信__逐__抱__笔(填“增大”“减小”或“不变”)．曲线(c)对应哪的电蔬源电锤动势E＝__冒__辩__粪__笋V，内割阻r＝__柏__辜__意__堂Ω，当烛外电仰路总裁电阻造为25悔00乐Ω时，匠该电剖源的哪输出普功率P＝__垒__僚__驴__影mW客.(均保绢留三助位有穷效数杨字)[尝试钓解答]①测电诞池的权电动储势和艰内阻析的基买本实厦验原慎理就确是闭匙合电钱路欧虽姆定灾律，颠即U＝E－Ir.②电压厅表视配为理踩想电鼓表，株其不资分流谈，电俗压表吐测电踩源的诵路端皇电压朽，电柏流表此测电控路的险总电案流，某误差摆较小疫．③在U－I图象嫩中图茧线与U轴的壶截距浸大小德等于嫩电源怪电动串势的抹大小我，图典线的未斜率累大小患等于贡电源丸的内铜阻大抬小，龙即由黑图象落可知稠，四床条线西与U轴的岛截距挥相等冈，即偏电动略势不还变，率而图略线的这斜率枕依次掉变大骆，电目源的夜内阻确增大重；本题材考查或伏安元法测湿电源陪电动眉势和顽内阻惩，要型求学粥生能掏正确泥选择剪电路(内、商外接凤法的斑选择)，并勾能够陪根据举图象闪求解领电源色的电街动势图和内丢阻，恰计算录出在遭电源服上接胆入某权电阻处时的勾输出性功率着，看幅似简须单，繁却很狐容易果出错夺；如镰果不霞明确烘内、碍外接班法的惕误差评特点牺，很输难在朴两种钻接法讨中作扛出正惨确选耕择，杠这就闹要求抢我们朱在平林时学业习中杏不能味放过还任何垄一个辜细节楼，对垂知识宁要理叫解透示彻.A．闭公合S1，S3拨向1，读蝇出电窃压表酸的示抽数为U0，电它流表炕的示舱数为I0B．S3拨向2，读枣出电勤压表茄的示伸数为U1C．闭岭合S2，S3仍拨伶向2，读哥出电茶压表许的示乡丰数为U2，电到流表毛示数臭为I2D．整套理器懂材，葛计算蜂电池窜的电澡动势E和内蛋阻r所测迅得的育物理篇量的巷符号蒸求出失电池屯的电浅动势E＝__拥__运__永__，内仁阻r＝__厅__腔__巧__肉.(对应徐学生书用书P1孝53博)外推蔑法在胶处理宰实验体数据将上的城应用有些揭物理脚量可没以局应部观菜察或吼测量问，作沈为它哨的极却端情禾况，治不易把直接团观测便，如赵果把贷这局寇部观完察测台量得屡到的锦规律液外推沈到极欣端，料可以惠达到忍目的窗．例如性在测魔电源套电动扑势和迹内电貌阻的立实验贺中，茄无法肉直接趟测量I＝0(断路)时的群路端桶电压(电动判势)和短像路(U＝0)时的凡电流略强度牢，通欠过一以系列U、I对应趋值点有画出盘直线拨并向虎两方巩延伸梦，交U轴点接为电宰动势辆，交I轴点货为短猛路电振流．R/Ω166.771.450.033.325.020.0U/V8.35.94.84.23.22.91/R(×10－2Ω－1)0.601.402.003.004.005.001/U(V－1)0.120.170.210.240.310.35③从图肃线中棉可求绝得E＝__遗__亡__驼__零V.[答案](1长)9火.4(2且)①连线筛如下编图②所作凤图象草如下手图(2暂)实物仍图连湾接是楚一类晶考查专学生解实验芝技能饼和操粱作能星力较揉为有询效的扑题型承，连凳线前莫一定缠要画乘出实凑验电雾路图追，然回后按虾图连库线，质且必睬须注鹊意以不下几盒点：(1付)连线远不能斑交叉慈；(2浑)必须钱把线奖接在窝接线逼柱上船；(3头)电流共应从丘电表搁正接炮线柱因流入侮，从需负接遗线柱孤流出井；(4倡)变阻幕器应伐处在忽有效谋控制尸状态导．在视实际知操作往中，昏画电零路图衣时，稠各元呆件的鬼相对锄位置观应尽议量与垄实物吹图相阵吻合裤；连孕实物浙图时卫，应剖先串巧后并首，先肚连控谢制电或路后因连测值量电潜路．抱要特盘别注司意变因阻器沾的分强压连暮接，哭把变紫阻器凳的全罢电阻腾、开邮关、壳电源扛连成居干路盟，取果变阻裹器的迁部分脏电阻卫与测介量电着路并旋联即例可．(对应敞学生功用书P1忌53卖)1．在霜测定酒一节蚀干电增池电多动势晓和内炮阻的御实验缠中，混某学学生采共用了怪如下麻图所脖示实柏验器状材连犹接，评请指消出该摸学生铁在接尚线中绿错误尊和不句规范挖的做殖法．(1速)_府__持__肥__晒__取__蜻__汉__代__剑__错__；(2裙)_距__氏__拼__院__青__鹊__励__挎__酿__脑__；(3句)_码__汽__巩__乡丰__惧__扮__勿__防__近__集__；(4盼)_柜__著__烫__素__供__埋__掏__零__讲__厨__．[答案](1胁)滑动乏变阻候器不丧起变臣阻作拾用(2圈)电流姻表正师负接间线柱胳错误(3洞)电压捉表量困程选舰用不遗当(4鸦)电压皂表没蛮有并龄接在节开关爆和电娇源串湾联后蛇的两向端2．为莲了测菌定一津节干侵电池询的电蕉动势抗和内垄阻，朽某实连验小明组按叙图甲弟所示郊的电摆路图贩连好同实验么电路桑，合秒上开鼓关，伴电流服表和杯电压缠表的若读数迹正常侧，当裹将滑悟动变扶阻器偏的滑放片由A端向B端逐踢渐滑迫动时港，发掘现电流流表撞的示芳数逐脾渐增昨大，尿而电酷压表短的示亩数接熔近1.纵5绢V且几社乎不月变，恩直到壮当滑赔片滑禽至临许近B端时膛电压颜表的低示数换急剧绑变化办，这胸种情葱况很钳难读扛出电聋压数爱值分以布均伏匀的视几组值不同谨的电熔流值战、电律压值尼，出蜡现上糕述情笨况的车原因伴是__袄__误__诉__．改撞进方荷法是__喜__故__题__．改虎进后杀，测缘瑞出几习组电古流、花电压粪的数汽值，猴并画陵出图柔乙所茫示的奏图象映，由呜图象帮可知渡，这辣个电荡池的亡电动延势为E＝__席V，内期阻r＝__战__宴__谅__芒Ω.3．在终测一酒节干苏电池(电动掠势约原为1.刚5甩V，内苏阻约刃为2栏Ω)的电界动势吉和内商阻的大实验欠中，凡变阻升器和恰电压芝表各痕有两锻个供贝选用屋；A电压凳表量搜程为15陶V，B电压执表量保程为3墓V，A变阻馋器为(0～20粥Ω，3猴A)，B变阻奋器为(0～50沸0喇Ω，0.亲2攻A)．电家压表衰应该惭选__瓶__递__吸__谱(选填“A”或“B”)，这浴是因移为__岁__惯__啦__；变升阻器验应该啦选__塑__度__亦__晚(选填“A”或“B”)，这馅是因厨为__班__慨__孟__优__具__砖_．[解析]干电吐池的袍电动炒势1.始5疑V，而A电压驶表量自程是信电动棵势(1忙.5窄V乖)的10倍，豪读数李误差箩较大吸，故异应选B电压践表；B变阻东器的祖电阻我值太线大，政额定俘电流白又过遭小，喉故应意选A变阻弊器．[答案]BA电压惯表量旬程过而大，侵读数童误差尝较大AB变阻阁器额龄定电坚流过抛小，日阻值楼太大4．用耕电流纯表和弦电压笛表测茫电池帐的电扇动势径和内肿电阻分提供叶的器尤材如声图(a息)所示惑．(1蛋)用实玻线代基表导裹线把距图(a促)中的组实物蓄连接驶成测扫量电弯路．(两节战干电饮池串搞联作粥为电木源，纵图中遵有部欣分线暗路已庆连好)(2涂)图(b疼)中的6个点步表示事实验傻测得厕的6组电润流I、电渡压U的值现，按昨照这慈些实袖验值严作出U－I图线林，由酸此图战线求察得的枝每节庆电池近电动余势E＝__瞧__宽__踩__黑V，每羊节电袋池的支内阻r＝__野__悠__乞__触Ω储.(取3位有蚊效数纱字)[解析](1隆)测量牵电路忘的实劣物连烟接图茧如图动甲所狠示.5．在析测量歉电源愿的电猎动势厕和内刊阻的显实验赏