[理化生]2011物理优化方案一轮复习：实验14 测定电源电动势和内阻.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * (2009年高考北京理综卷)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 Ω，可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig＝0.6 A，内阻rg＝0.1 Ω)和若干导线． 高频考点例析 题型二 实验创新 例2 高频考点例析 (1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图10－6－10甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来． 高频考点例析 图10－6－10 高频考点例析 (2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录．当电阻箱的阻值R＝2.6 Ω时，其对应的电流表的示数如图乙所示．处理实验数据时， 高频考点例析 高频考点例析 图10－6－11 高频考点例析 (3)在图10－6－11上把描绘出的坐标点连成图线． (4)根据图10－6－11描绘出的图线可得出这个电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω. 高频考点例析 图10－6－12 高频考点例析 【解析】　(1)先设计实验电路图，然后再根据电路图连线．由欧姆定律E＝I(R＋r)知，只要知道两组外电阻和电流值，就可以解出电源电动势和内阻．因此，直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行． 高频考点例析 (2)由电表可读出此时电流为0.50 A，则坐标为(2,2.6)．再在坐标纸上描出该点． (3)剔除明显有误差的点，将其他点用平滑的线连接起来，得到一条直线． 高频考点例析 (4)将欧姆定律的表达式E＝I(R＋r)变 的倒数呈线性关系．将图中的直线延长，与纵坐标轴的交点值为－r＝－0.3，则电阻为0.3 Ω，直线的斜率 高频考点例析 图10－6－13 【答案】　(1)见图10－6－13　(2)见图10－6－12　(3)见图10－6－12　(4)1.5(1.46～1.54) 0．3(0.25～0.35) 随堂达标自测 点击进入 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 基础知识梳理 【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． 3．E和r的求解：由U＝E－Ir 基础知识梳理 图10－6－1 基础知识梳理 4．作图法数据处理，如图10－6－2所示： 基础知识梳理 (1)图线与纵轴交点为E. 图10－6－2 基础知识梳理 【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． 基础知识梳理 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． 核心要点突破 一、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 核心要点突破 方法一　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． 核心要点突破 方法二　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，则直线与纵轴交点的纵坐标即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线的斜率大小即为电池的 核心要点突破 二、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＝ 核心要点突破 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． 核心要点突破 图10－6－3 核心要点突破 4．若采用如图10－6－4所