2016届高考物理一轮复习：实验【9】测定电源的电动势和内电阻ppt课件

内容 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 实验基础 自主梳理 考点一 实验原理及数据处理 考点二 实物连图及实验操作 考点三 创新实验设计 考 点 高三物理一轮复习 实验九 测定电源的电动势和内电阻 内容 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 实验基础 自主梳理 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 1所示 内容 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 实验基础 自主梳理 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 量程，电压表用 3 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 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、 填入表格中 内容 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 实验基础 自主梳理 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、 据满足的关系式 E 2 E E 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 第 1组 第 2组 第 3组 第 4组 第 5组 第 6组 U/V I/A 内容 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 实验基础 自主梳理 法二 ：以路端电压 路电流 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 (3) 图线的斜率表示 r . 内容 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 实验基础 自主梳理 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 于作图不准确造成的误差 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 电流表的示数 于电池 的输出电流 因为 U/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测 内容 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 实验基础 自主梳理 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 次读完 U、 免干电池在大电流放电时极化现象过重，使得 E、 3测出不少于 6组 I、 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、 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、 4在画 U 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 内容 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 实验基础 自主梳理 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 计算 出电池的内阻 r . 内容 考点突破 题型透析 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 【 例 1】 (2014·高考北京卷改编 )利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差 (1)应该选择的实验电路是图 1中的 _(选填 “甲 ”或 “乙 ”) (2)现有电流表 (0 )、开关和导线若干，以及以下器材： A电压表 (0 15 V) B电压表 (0 3 V) C滑动变阻器 (0 50 ) D滑动变阻器 (0 500 ) 实验中电压表应选用 _，滑动变阻器应选用_； (选填相应器材前的字母 ) 考点一 实验原理及数据处理 图片显 /隐 内容 考点突破 题型透析 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 (3)某位同学记录的 6组数据如下表所示，其中 5组数据的对应点已经标在图 2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出 U (4)根据 (3)中所画图线可得出干电池的电动势 E_V，内电阻 r _. 解析 图片显 /隐 考点一 实验原理及数据处理 序号 1 2 3 4 5 6 电压 U(V) 流 I(A) 1)干电池内阻较小，应选甲以减小误差 (2)干电池电动势约为 ，电压表应选 动变阻器应选C，若选 D，则滑片滑动时引起电流表读数变化非常微小 (3)图线应为直线，作图时使尽量多的点在线上，不在线上的点应均匀分布在线的两侧，误差较大的点舍去 内容 考点突破 题型透析 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 (1)甲 (2)B C (3)图见解析 (4)(4)由 U E ，斜率的绝对值 r 解析 答案 考点一 实验原理及数据处理 内容 考点突破 题型透析 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 考点二 实物连图及实验操作 图片显 /隐 【 例 2】 在 “用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻 ”的实验中，提供的器材有： A干电池一节 B电流表 (量程 ) C电压表 (量程 3 V) D开关 E滑动变阻器 大阻值 20 ，允许最大电流 1 A) F滑动变阻器 大阻值 300 ，允许最大电流 ) G滑动变阻器 大阻值 1 000 ，允许最大电流 ) (1) 按如下图所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选 _(填写代号 ) 内容 考点突破 题型透析 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将如下图所示的实物图连接成实验电路 (已连接了部分线 )，要求变阻器的滑片滑至最右端时，其使用电阻值最大 (2)实验步骤： 按实验要求连接好电路闭合开关前把变阻器的滑片滑至一端，使接入电路的阻值最大； 闭合开关，调节滑动变阻器，使 _的指针有明显偏转，读取 _和 _的示数用同样方法测量多组数据； 断开开关，整理好器材； 数据处理 图片显 /隐 考点二 实物连图及实验操作 内容 考点突破 题型透析 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 (3)将实验测得的数据标在如下图所示的坐标图中，请作出 U I 图线，由此求得待测电池的电动势 E _V，内电阻 r_.(结果保留三位有效数字 ) 内容 考点突破 题型透析 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 (3)将实验测得的数据标在如下图所示的坐标图中，请作出 U 此求得待测电池的电动势 E _V，内电阻 r_.(结果保留三位有效数字 ) 滑动变阻器不要选阻值过大的，因为阻值过大不便于调节，要保证电流不超过额定值，电流表量程为 ，所以选 U 纵轴的交点就是电动势，斜率就是内阻 解析 答案 考点二 实物连图及实验操作 (1 E(或 如图甲所示 (2) 电流表 电流表 电压表 (3)如图乙所示 1 88( 内容 考点突破 题型透析 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 考点三 创新实验设计 图片显 /隐 【 例 3】 (2014·高考新课标全国 卷 )利用如图甲所示电路，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 )，电阻 值为 )，电阻 值为 )，电流表 (量程为 200 阻为 )，开关 S. 实验步骤如下： 将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S； 多次调节电阻箱，记下电流表的示数 ； 求出直线的斜率 b. 以 1I 为纵坐标 ， R 为横坐标 ， 作 1I R 图线 ( 用直线拟合 ) ； 内容 考点突破 题型透析 首页 上页 下页 尾页 考点突破 题型透析 实验基础 自主梳理 回答下列问题： (2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻 R 时电流表的示数如图乙所示，读出数据，完成下表 答： _， _ 图片显 /隐 考点三 创新实验设计 (1) 分别用 E 和 r 表示电源的电动势和内阻 ， 则1I 与 R 的关系式为 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ R/