【三年高考】2016届高三物理一轮复习(浙江专用课件)第七章恒定电流第6讲实验九_测定电池的电动势和内阻.pptVIP

浙江专用 物理 第6讲　实验九:测定电池的电动势和内阻 实验目的 1.掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法;进一步理解闭合电路欧姆定律。 知识梳理 2.掌握用图像法求电动势和内阻的方法。 实验原理 本实验的依据是闭合电路欧姆定律, 实验电路如图甲所示。 改变变阻器的阻值,从电流表、电压表中读出几组U、I值,每两组数据可组成方程组?,解得? 也可采用作图法,实验中要多测几组数据,作出如图乙所示图线,所得图线的纵截距即为电动势的值,图线斜率的绝对值即为内阻r的值。 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。 实验步骤 1.按实验原理中图甲连接好电路。 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。 4.断开开关,拆除电路,整理好器材。 5.取坐标纸,以电流I为横轴,路端电压U为纵轴,描绘出所记录的各组I、U值的对应点,连成U-I图线。延长U-I图线,它与坐标轴有两个交点,读 取E、I短,进一步可以算出r=?=?。 注意事项 1.电流表一般选0~0.6 A,电压表一般选0~3 V。 2.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻应选得大些(选用已使用过一段时间的干电池)。 3.在实验中不要将I调得过大,每次读完U和I的数据后应立即断开电源,以免干电池在大电流放电时极化现象严重,使得E和r明显变化。 4.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数据再分组,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E、r值再求平均值。 5.在画U-I图线时,要使尽可能多的点落在这条直线上,不在直线上的点应均匀分布在直线两侧,不要顾及个别离开直线较远的点,以减小偶然误差。 6.干电池内阻较小时,U的变化较小,此时,坐标系中数据点将呈现如图甲所示的状况,使下部大部分空间得不到利用。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),如图乙所示,并且把纵坐标的比例放大,可使结果的误差减小。此时图线与横轴交点对应的电流值不表示短路电流,而图线的纵截距仍为电动势。要 在直线上任取两个相距较远的点,用r=?计算出电池的内阻r。 ? 1.如图甲所示,电压表V1、V2串联接入电路中时,示数分别为6 V和4 V,当只有电压表V2接入电路中时,如图乙所示,示数为9 V,电源的电动势为?(????????) A.9.8 V　　B.10 V　　C.10.8 V　　D.11.2 V 1.?答案????C　设电源的电动势和内阻分别为E和r,电压表V2的内阻为R2,根 据闭合电路欧姆定律,对图甲和图乙分别有:E=6 V+4 V+?r,E=9 V+?r, 解得:E=10.8 V。故只有选项C正确。 2.测量电源的电动势E及内阻r(E约为4.5 V,r约为1.5 Ω)。器材:量程为3 V的理想电压表?,量程为0.5 A的电流表?(具有一定内阻),定值电阻R=4Ω, 滑动变阻器R,开关S,导线若干。 (1)画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。 (2)实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。则可以求出E=　　　????,r=　　　????。(用I1、I2、U1、U2及R表示) 2.?答案????(1)见解析????(2)??????-R ?解析????(1)如图所示 ? (2)列方程:E=U1+I1(r+R),E=U2+I2(r+R), 解得:E=?,r=?-R。 3.要测定某电池的电动势和内电阻,某同学按如图甲所示的电路图连接好电路并进行如下操作: ? 甲 乙 (2)根据数据,作出?-R图像,如图乙所示,则根据图像可以求出:电池电动势E =　　　????V,内阻r=　　　????Ω。 (1)闭合开关S1,多次调节电阻箱的阻值,并记录下每次的电阻值R及对应的电流表A的示数I(电流表的内阻很小,可忽略不计); 3.?答案????(2)2????4 ?解析　根据实验原理和闭合电路欧姆定律得:E=I(R+r),变形成符合图像 的线性关系为?=?+?,由图像得R=0时:?=?=2.0 A-1,斜率:?=? V-1= 0.5 V-1,解得:E=2 V,r=4 Ω。 4.用如图所示电路测量干电池的电动势和内阻(电动势约为1.5 V,内阻约为0.5 Ω,允许通过的最大电流为0.6 A)。图中电压表?的量程为2.0 V,内阻 为3 000 Ω,电流表?的量程为0.10 A,内阻为5.0 Ω。除被测电池、开关和 导线外,还有如下器材: A