2012优化方案高考物理总复习(大纲版)：第10章实验十四(共33张).ppt

知能优化演练 本部分内容讲解结束 点此进入课件目录 按ESC键退出全屏播放 谢谢使用 * 实验十四　测定电源的电动势和内阻 实验十四　测定电源的电动势和内阻 知识要点归纳 过程分析导引 实验典例精析 知能优化演练 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10－6－1所示． 图10－6－1 图10－6－2 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0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图10－6－1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/V I/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、误差分析 1．由读数误差和电表线性不良引起误差． 2．用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差． 3．本实验采用的图10－6－1所示的测量电路是存在系统误差的，这是由于电压表的分流IV引起的，使电流表的示数I测小于电池的输出电流I真．因为I真＝I测＋IV，而IV＝U/RV，U越大，IV越大，U趋近于零时，IV也趋近于零．所以此种情况下图线与横轴的交点为真实的短路电流，而图线与纵轴的交点为电动势的测量值，比真实值偏小．修正后的图线如图10－6－3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． 图10－6－3 4．若采用如图10－6－4所示电路，电流是准确的，当I很小时，电压表的分流很小，但随电压的增大，电流I增大，电流表的分压作用也逐渐增大．此种情况如图10－6－5所示，所以E测＝E真、r测r真． 图10－6－4 图10－6－5 四、注意事项 1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大些(选用已使用过一段时间的干电池)． 2．在实验中不要将I调得过大，每次读完U、I读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，使得E、r明显变化． 3．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，类似于逐差法，要将测出的I、U数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E、r值再求平均值． 4．在画U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差． 5．干电池内阻较小时，U的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图10－6－6甲所示的状况，使下部大面积空间得不到利用，为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)， 图10－6－6 五、实验创新 1．安—阻法 用一个电流表和电阻箱测量，电路如图10－6－7，测量原理为：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大． 图10－6－7 2．伏—阻法 图10－6－8 实验典例精析 器材选择和数据处理 (2011年长沙市一中月考)用如图10－6－9所示电路测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有： A．电压表V：0～3 V和0～15 V两个量程 B．电流表A：0～0.6 A和0～3 A C．滑动变阻器R1(最大电阻为20 Ω) 例1 D．滑动变阻器R2(最大电阻为100 Ω) E．开关S和导线若干 (1)电流表应选用________量程；电压表应选用________量程；滑动变阻器应选________(选填“R1”或“R2”)． (2)如图10－6－10所示U－I图上是根据实验测得的7组数据标出的点．请你画出图线，并由图线求出E＝________V，r＝________Ω. 图10－6－9 【解析】　(1)因为电源的电动势接近1.5 V，则电压表应该选择0～3 V量程，电池的内阻一般为几欧，则电流表应该选择0～0.6 A量程；同时为了方便调节，滑动变阻器应该选择阻值较小的，故选R1. (2)将实验过程中描出的点用直线连接起来，连接时要使尽量多的点在直线上，不在直线上的点尽量分布在直线的两侧