测定电源电动势和内阻(二轮复习).ppt

图b 实验专题：测定电源电动势与内阻 如何测量电源的电动势与内阻呢? 电路图 原理 【例】现在下列器材： A．电压表V (量程3 V) B．电流表A (量程0.6 A) C ．滑动变阻器R (0-10Ω，2 A) D. 开关1只，导线若干 已知待测电源电动势约2V，内阻约1Ω的蓄电池， 请设计电路测量该电源的电动势与内阻。 【思考1】：若电压表V被损坏了，除了原器材外， 现实验室还有： F．电流表G1（量程100μA，内阻100Ω） G．电流表G2（量程1mA，内阻约100Ω） H．电阻箱R1（0-99.99Ω） G．电阻箱R2（0-99999.9Ω） 如何设计电路？ 若损坏的不是电压表V而是电流表A呢？ 【练习1】（09·重庆理综·22改编）光伏电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学在夏天中午太阳光照一定的情况下测量光伏电池（电动势约1.5V）的电动势与内阻，身边仅有下列器材： A．电压表V1(理想电表，量程2 V) B．电压表V2(理想电表，量程3 V) C．定值电阻R0(阻值10 Ω ) D．滑动变阻器R（0-100Ω） E．开关1只，导线若干 (1)请根据实验器材将甲图连接成实验电路图，为了精确测量要求电表偏角大。 （2）请依据乙图图线求得该电源的电动势E＝____V，内阻r＝____Ω(结果保留两位有效数字) 解析：由图知： 得： 在图像上取两个较远的点： （0.15，-2.5），（1.35，1.0） 得 k=2.91 计算得：r=5.2 Ω 纵截距为-2.9V，则： 【思考2】（1）在例中，若电源内阻只有约0.1Ω，在原有器材不变情况下，再提供定值电阻R0=1Ω和R1=10Ω，请选择合适仪器设计电路图测E、r. B A U I 0 I1 I2 U1 U2 【思考2】（2）在例中，若电源电动势约4.5V，在原有器材不变情况下，再提供一个定值电阻R0=1Ω，R1=10Ω，请选择合适仪器设计电路图测E、r. 【练习2】(2010·江苏物理·10 )在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路． (1)完成实物连图 (2)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________． (选填“最大值”、“最小值”或“任意值”) (3)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10 Ω的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________．(填选“1”或“2”) 最大值 2 方案编号 电阻箱的阻值R/Ω 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 归纳: （1）想尽办法直接或间接得到路端电压U、干路电流I，结合原理闭合电路欧姆定律设计电路。 （2）利用闭合电路欧姆定律建立方程，进行数学变换得到一次函数关系，结合图像斜率、截距求E、r。 A C C ak k－R2 图a (4)根据实验数据描点，绘出的－R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E＝________，内阻r＝________.(用k、b和R0表示) 【解析】　()电阻箱接入回路中的电阻越大，回路电流就越小，起保护电源、防止烧坏电压表的作用． (3)方案1中电阻箱接入电路的电阻太大，电压表示数太小，误差太大．因此采用方案2. ()由闭合电路欧姆定律可知＝ ， ＝ R ＋ ，所以 ＝ k， ＝ b，解得E ＝ ，r ＝ － R0. [练习] 1 .(2016·高考四川卷)用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 内阻约2 Ω)保护电阻R(阻值10 Ω)和R(阻值5 Ω)滑动变阻器R电流表电压表开关导线若干． 实验主要步骤：将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大闭合开关；逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；以U为纵坐标为横坐标作U－I图线(U、I都用国际单位)；求出U－I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a． 回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________．电压表(0～3 V内阻约15 kΩ)电压表(0～3 V内阻约3 kΩ)电流0～200 mA内阻约2 Ω)电流表(0～30 mA内阻约2 Ω) (2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_____