【高考领航】高考物理新一轮总复习(基础深化+典例透析+高分在握)实验九 测定电源的电动势和内阻知识.ppt

* 实验九 测定电源的 电动势和内阻 第七章 恒定电流 目 录 ONTENTS 1 知识梳理 基础深化 2 考点突破 典例透析 3 课时训练 高分在握 目 录 ONTENTS 1 知识梳理 基础深化 2 考点突破 典例透析 3 课时训练 高分在握 自 主 梳 理 知识 梳理 基础 深化 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．实验电路：如图所示． 2．实验原理：闭合电路的欧姆定律． 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．电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图连接好电路． 2．把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端． 自 主 梳 理 知识 梳理 基础 深化 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． 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． 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． 自 主 梳 理 知识 梳理 基础 深化 法二：以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U－I坐标系，在坐标平面内描出各组(U，I)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，如图2所示，则： (1)图线与纵轴交点为E. (2)图线与横轴交点为I短＝E/r. (3)图线的斜率表示r＝｜ΔU/ΔI｜. 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．本实验采用的如图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, 自 主 梳 理 知识 梳理 基础 深化 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． 4．若采用如图4所示电路，电流是准确的，当I很小时， 电流表的分压很小，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5所示， 所以E测＝E真、r测r真． 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)． 自 主 梳 理 知识 梳理 基础 深化 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． ．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)，如图乙所示，并且把坐标的比例放大，可使结果的误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势．要在直线上任取两个相距较远的点，用r ＝｜ΔU/ΔI｜ 计算出电池的内阻r. 自 主 梳 理 知识 梳理 基础 深化 拓展创新 测量电源电动势和内阻的其他方法 1．安—阻法 用一个电流表和电阻箱测量，电路如图，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． 自 主 梳 理 知识 梳理 基础 深化 目 录 ONTENTS 1 知识梳理 基础深化 2 考点突破 典例透析 3 课时训练 高分在握 知识 梳理 基础 深化 典型例题 解析 考点一 对基本方法的考察 (2013·高考浙江卷)采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”． (1)除了选用照片中的部分器材外，________(填选项)． A．还需要电压表 B．还需要电流表 C．还需要学生电源