高考物理试题实验九测定电源电动势和内阻.ppt

* 实验九　测定电源的电动势和内阻 实验准备 实验目的 掌握用电压表和电流表测量电池电动势和内阻的方法，学 会利用图象法进行处理数据的方法. 实验原理 U＝E－Ir 如图 S9-1 所示，改变 R 的阻值，从电压表和 电流表中读出几组 U、I 值，利用____________ 求出几组 E、r 值，最后分别算出它们的平均值. 图 S9-1 实验器材 电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导线若干、 坐标纸. 实验过程 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. 最大 (2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值________一端. (3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显的示数，记录 一组数据(I，U)，用同样方法测量几组 I、U 值，记录在表格中. (4)断开开关，整理器材. (5)处理数据，求出电源的电动势和内阻的阻值. 数据处理 (1)利用多组(I，U)值画出 I-U 图象. (2)利用图象得出电源的电动势，计算出电源的内阻. 实验分析 误差分析 由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，本实验结果 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，电池的内阻应大些(选 用已使用过一段时间的干电池). (2)电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势 E 会明显 下降，内阻 r 会明显增大，故长时间放电不宜超过 0.3 A，短时 间放电不宜超过 0.5 A，因此，实验中不要将 R 调得过小，读数 要快，每次读完应立即断电. 【基础检测】 (2014 年广东深圳二模)为测定一节干电池的电动势和内阻. 现提供如下仪器： A.电压表 B.电流表 (量程 2 V，内阻约 8 kΩ) (量程 0.6 A，内阻 rA＝0.8 Ω) C.滑动变阻器(0～20 Ω) D.开关 E.若干导线 (1)如图 S9-2 甲、乙所示，为准确测定干电池的电动势和内 阻，应选择图______(填“甲”或“乙”). (2) 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至______ 端( 填 “左”或“右”). (3)移动变阻器的滑片，得到几组电压表和电流表的示数， 描绘成如图丙所示的 U-I 图象.从图线的截距得出干电池的电动 势为 1.40 V 的理论依据是___________________. (4)利用图丙可得到干电池的内阻为______Ω.(计算结果保 留两位有效数字) 甲 乙 丙 图 S9-2 (2)左 (3)断路时路端电压等于电源电动势 答案：(1)甲 (4)0.63 》》》考点 图象法求电源电动势和内电阻 ⊙重点归纳 1.在坐标纸上以 I 为横坐标、U 为纵坐标，用测出的几组 I、 U 值，画出 U-I 图象.如图 S9-3 所示，所得直线的纵截距即为电 源电动势的值，图线斜率的绝对值即为内阻 r 的值. 图 S9-3 2.画 U-I 图线时，要使较多的点落在这条直线上或各点均匀 分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去.这样可使偶 然误差得到部分抵消，提高精确度. 3.计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用公式计 算出电源的内阻 r. 4.测量电路存在系统误差.如图S9-4中所示I真＝I测＋IV，未 考虑电压表的分流. 图 S9-4 ⊙典例剖析 例 1：(2014 年新课标卷Ⅰ)利用如图 S9-5 所示电路，可以 测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电 阻箱 R(最大阻值为 999.9 Ω)，电阻 R0(阻值为 3.0 Ω)，电阻 R1 (阻值为 3.0 Ω)，电流表 　 (量程为 200 mA，内阻为 RA＝6.0 Ω)， 开关 S. 图 S9-5 实验步骤如下： ①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S； ②多次调节电阻箱，记下电流表的示数 I 和电阻箱相应的 阻值 R； ④求出直线的斜率 k 和在纵轴上的截距 b. 回答下列问题： 系式为________. 13.0 11.9 11.0 10.0 ② 8.00 6.99 0.077 0.084 0.091 0.100 ① 0.125 0.143 I/A 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 R/Ω (2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻 R＝3.0 Ω时 电流表的示数如图 S9-6 所示，读出数据，完成下表. 答：①________；②________. 图 S9-6 图 S9-7 (4)根据图象求得电源电动势 E＝___________V，内阻 r＝ __________Ω. 　　(3)在如图S9-7所示的坐