年高考物理四川专用一轮复习第章直流电路.ppt

实验九　测定电源的电动势和内阻 注意事项 1．可选用旧电池：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1号干电池。 2．电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大。因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。 3．计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值再求平均值。 误差分析 ①用图像法求E和r时作图不准确。 ②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：E测E真，r测r真。 [例1]　[2015·四川理综，8(2)]用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有： 电流表A1(量程0～30 mA)； 电流表A2(量程0～100 mA)； 电压表V(量程0～6 V)； 滑动变阻器R1(阻值0～5 Ω)； 滑动变阻器R2(阻值0～300 Ω)； 开关S一个，导线若干条。 某同学的实验过程如下： Ⅰ.设计如图3所示的电路图，正确连接电路。 图3 Ⅱ.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图4所示的图线。 图4 Ⅲ.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤，得到另一条U－I图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0,0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0)。 回答下列问题： ①电流表应选用________，滑动变阻器应选用________； ②由图4的图线，得电源内阻r＝________Ω； ③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx＝________，代入数值可得Rx； ④若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围________，电压表示数变化范围________。(选填“相同”或“不同”) 解析　①因为电源电动势约为6 V，待测电阻以及电源的内阻都数十欧，估算出电流约为100 mA，因此电流表选择A2；由于滑动变阻器采用限流式接法，因此应选择较大的滑动变阻器，或者根据题图中(20 mA,5.5 V)来判断此时内阻分压约为0.5 V，那么根据串联电路的电压关系，此时滑动变阻器和定值电阻阻值和为几百欧姆，因此选R2； ④由于电表为理想电表，因此待测电阻无论放在B、C间或者A、B间，对总电阻没有变化，因此电流不变，在滑动变阻器变化范围相同的情况下，电流表示数变化范围相同。由于待测部分的电阻阻值变化，因此会影响待测部分的分压，因此电压表示数变化范围会不同。 [变式训练] 1．实验室中现有器材如实物图5甲所示，有： 电池E，电动势约10 V，内阻约1 Ω； 电流表A1，量程约10 A，内阻r1约0.2 Ω； 电流表A2，量程300 mA，内阻r2约5 Ω； 电流表A3，量程250 mA，内阻r3约5 Ω； 电阻箱R1，最大阻值999.9 Ω，最小阻值改变量为0.1 Ω； 滑动变阻器R2，最大阻值100 Ω；开关S，导线若干。 要求用图乙所示的电路测量图中某电流表A的内阻。 (1)在所给的三个电流表中，哪几个可以用此电路精确测出其内阻？ 答：________________________________。 (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图甲上连成测量电路。 (3)你要读出的物理量是________。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是________________________________。 解析　根据电路图可以看出，图乙中电流表A是被测表，则其两端电压就是电阻箱两端电压，利用两只电流表的读数差和电阻箱上显示的阻值可以求出该电压，这样就可以求出被测电流表的内阻。 (1)电流表A1不能精确测出其内阻，因这时图中的电流表A′应为A2、A3中的一只，这使得电流表A1中的电流小于300 mA(或250 mA)，其指针的偏转极其微小，误差很大，而A2、A3可用此电路精确测出其内阻。 (2)若测电流表A3，实物连线如图所示。 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、探究性、设计性等特点。 1．实验方法、方案的拓展(一电表，一电阻箱法) 2．实验器材的灵活选用 如：①定值电阻可以作为保护电阻 ②定值电阻可以当电压表使用 ③定值电阻可以当电流表使用 ④内