《湖南人教版新课标高中总复习（第1轮）物理：第7章_第7讲_实验：测定电源的电动势和内阻》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南人教版新课标高中总复习（第1轮）物理：第7章_第7讲_实验：测定电源的电动势和内阻（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 一、实验目的 1用 闭合电路欧姆定律 测定电池的电动势和内电阻 2进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解 3进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法 2为减小误差，至少测出6组U、I值，且变化范围要大些，然后在U I图7 7 1中描点作图，由图线纵截距和斜率找出E、r. 图771 三、实验器材 被测电池(干电池)、 电流表 、电压表 、 滑动变阻器 、电键 和导线等 图772 四、探究过程 1确定电流表、电压表的量程，按图772 甲所示电路把器材连接好 ，如图乙所示 2把变阻器的滑动片移到一端使阻值达到最大 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
2、记录几组I、U值； 4断开电键，整理好器材； 5数据处理：用原理中方法计算或在UI图中找出E、r. 五、误差分析 1测量电路存在系统误差I真I测IV，实验中未考虑伏特表的分流影 响 2用图象法求E、r时存在偶然误差 3本实验结果：E测E真，r测r真 一、在测定电源的电动势和内电阻的实验中，应注意什么？ 解答：1本实验在电键S闭合前，变阻器滑片应处于有效阻值最大处 2要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时 ，要第1、4为一组，第2、5为一组，第3、6为一组，分别解出E、r值再取 平均值 3画UI图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直 线上，在作图时应使图线通过尽可能
3、多的点，并使不在直线上的点均 匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去，这样就可使偶 然误差得到部分抵消，从而提高精确度 4本实验由于干电池内阻较小，路端电压U的变化也较小，这 时画UI图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，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)但这时图线和横轴的 交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线斜率 的绝对值仍为内阻r. 5干电池的内电阻较小(0.51.5)，如果短路，电流过大，会损坏 电表和电池，故调节滑动变阻器时要防止发生电阻为零的情况；电池内阻 若太小不易测量，实验中可在电池外串一电阻；随着电池的使用，电动势 会减小，内阻
4、会增加 6实验时为了不使在外电阻较小时，电路中的电流长时间超过干电 池的正常放电电流(0.3A)，应使通电时间越短越好，只是在读取数据时让电 路接通，否则易损伤电池 7改变变阻器阻值时，最好让两表中的一个指针指整数格，每次电 阻值变化适当大一些，可减小读数误差，注意电表的估读 8用伏安法测电动势和内阻时，电压表示数准确，电流表示数比实 际电流小，故实验系统误差由电压表分流引起，为此变阻器阻值应小一些 ，电压表内阻应大一些 二、测定电源电动势和内电阻的其他方法有哪些？ 解答：测定电源电动势和内电阻的方法有：用一只电流表和电阻 箱测量；用一只电压表和电阻箱测量；用两只电压表测量 图774 1测定电
5、池电动势和内电阻的原理的基本应用 例1：用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，伏安图象如图774 所示， 根据图线回答： (1)干电池的电动势和内电阻各多大？ (2)图线上a点对应的外电路电阻是多大？电源此时内部热耗功率 是多少？ (3)图线上a、b两点对应的外电路电阻之比是多大？对应的输出功 率之比是多大？ (4)在此实验中，电源最大输出功率是多大？ 变式训练1：用电流表和电压表测电源的电动势和内电阻： (1)画出实验电路图(电源内阻很小) (2)如图7 7 5所示是根据两个电源的测量数据绘制的图线 图775 由图可知：图线与电压U轴的交点表示_，电源的内电阻_ 电源的内电阻(填“大于”、“
6、等于”或“小于”)，用此电路测得的电动势和内电阻 比真实值_. (3)图中两直线、的交点表示两个电路中 _相等 解析：(1)实验电 路如图所示 (2)纵轴截距表示电源的电动势 ，直线的斜率绝对值 表示电源内阻， 线比线陡一些，故电源的内电阻小于电源的内电阻，测量值偏 小 (3)、的交点表示外电路电压、电流都相同，说明外电路的电阻 、电功率相同 2仪器的选择、电路的设计和数据处理 例：利用如图776所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，测量 一个电池组的电动势和内电阻请画出实验电路图，并用笔画线作导线将所 给器材连接成实验电路用记录的实验数据写出电动势和内电阻的 表达式 图776 解析：电路图
7、如下 实验步骤是： (1)按电路图接好实验电 路 (2)改变电阻箱阻值，分别读出两组电阻箱阻值和对应的路端电 压值R1、U1、R2、U2. 方法点拨拨：实物连线应 注意的问题 (1)画出实验电 路图； (2)分析各元件连接方式，明确电表量程； (3)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开关，再到滑动变阻器 等，按顺序以单线连 接方式将主电路中要串联的元件依次串联起来，然后再 将要并联的元件并联到电路中，即“先串后并”； (4)电压表应并联，电流表应串联，且电流应由正接线柱流入，负接线 柱流出； (5)变阻器接头的位置应保证以电路中用电器安全为原则，即保证加 在用电器两端电压合适； (6)连
8、线过 程中尽量不交叉所有连线必须连接到接线柱上； (7)开关必须能控制整个电路，即开关断开后，电源便无电流输出， 电路中电压表和电流表指针均应指零； (8)连好实物图后，再与原电路图进行对照，检查是否有误 变式训练：(2010江苏省南京市期中测试)如图777是利用两个电流表 A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图图中S为开关，R为滑动变阻 器，定值电阻R1和电流表A1内阻之和为10000. 图777 (1)按电路原理图连接实物图7 7 8. (2)在闭合开关S前应将滑动变阻器的滑动端P移动至_端(填“a”端、 “中央”或“b端”) 图778 b (3)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端P至某一位置，读出电流表A1 和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端P的位置，得到的数据如下表所示请在 如图7 7 9所 示的坐标纸上以I1为 纵坐标、I2为横坐标 画出所对应的I1I2 图线. 图779 I1/mA0.1200.1250.1300.1350.1400.145 I2/mA48040032023214068 (4)由(3)中所得图线可求出电池的电动势E_V，内阻r _. 1.49(1.481.50)0.60(0.550.65)
