《（新课标）2018版高考物理一轮复习 第七章 恒定电流 实验九 测定电源的电动势和内阻教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课标）2018版高考物理一轮复习 第七章 恒定电流 实验九 测定电源的电动势和内阻教案（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验九测定电源的电动势和内阻基本要求数据处理1.计算法，解得：2.图象法(1)图线与纵轴交点为E.(2)图线与横轴交点为I短.(3)图线斜率的绝对值表示r.误差分析1.偶然误差(1)由于电表读数不准引起误差.(2)用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差.(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会超越E、r变化.2.系统误差(1)若采用甲图，其UI图象如图乙所示.由于电压表的分流作用造成误差.甲乙当电压表示数为零时，IV0，IAI短，短路电流测量值等于真实值.E测E真.因为r测，所以r测r真.(2)若采用丙图，其UI图象如图丁所示.由于电流表的分压作用造成误差.E为真实值.I短测r真，r
2、测和RA的串联值，由于通常情况下电池的内阻较小，所以这时r测的误差非常大.丙丁 注意事项1.可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池.2.电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，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I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电.3.干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多.这种情况，在画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个恰当值开始(横坐标I必须从零开始).此时，图线与横轴的交
3、点横坐标不再表示短路电流，但是直线斜率的绝对值仍然表示电池的内阻.4.测出不少于6组(I，U)数据，且变化范围要大些.画UI图线时，要使较多的点落在这条直线上，不在直线上的点要尽量均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不考虑，以减小偶然误差.考向1对实验原理和误差的考查典例1在测量一节干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的实验电路. 甲 乙(1)根据图甲所示实验电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物图的连接.(2)实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P移至(填“a”或“b”)端.(3)合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对
4、应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数.在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图丙所示，两直线在纵轴上的截距分别为UA、UB，与横轴的截距分别为IA、IB.丙S2接1位置时，作出的UI图线是图丙中的(填“A”或“B”)线.S2接1位置时，测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是(填“电压”或“电流”)表的示数偏(填“大”或“小”).解析(1)实物图连线如图所示.(2)为保护电流表，实验开始前，应将滑片P移至电阻最大的a端.(3)当S2接1位置时，电压表与电源并联，看做一个等效电源，可知电动势测量
5、值和内阻的测量值都小于真实值，UI图线应是B线.测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是电压表的分流，结果使电流表的示数偏小.答案(1)见解析图(2)a(3)B电流偏小1.偶然误差：主要来源于电表读数及作UI图象时描点不准确.2.系统误差：当S2接1时，由于电压表分流使电流表读数不等于闭合电路总电流；当S2接2时，由于电流表分压使电压表读数不等于路端电压.考向2对数据处理和器材选择的考查典例2(2015四川卷)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx.已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧.可选用的实验器材有：电流表A1(量程030 mA)；电流表A2(量程010
6、0 mA)；电压表V(量程06 V)；滑动变阻器R1(阻值05 )；滑动变阻器R2(阻值0300 )；开关S一个，导线若干条.某同学的实验过程如下：.设计如图甲所示的电路图，正确连接电路.甲.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录.以U为纵轴，I为横轴，得到如图乙所示的图线.乙.断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变.重复的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标为(I0,0)，与纵轴U的交点坐标为(0，U0).回答下列问题：(1)电流表应选用，滑动变阻器应选用.(2)由图乙的图线，得电源内阻r.(3)用I0、U0和r表示
7、待测电阻的关系式Rx，代入数值可得Rx.(4)若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围，电压表示数变化范围.(均填“相同”或“不同”)解析(1)由题UI图线可知电流表量程应为0100 mA，故选A2.路端电压大于5.5 V，而电源电动势E6 V，故R外r，则滑动变阻器选R2.(2)由题图得：r25 .(3)Rxr，Rxr.(4)电流I，rRx一定，R从300 变到某同一阻值，电流变化范围相同.Rx接在A、B间时，U(RRx)，Rx接在B、C间时，UR，故两种情况下电压变化不同.答案(1)A2R2(2)2
8、5(3)r(4)相同不同1.在作UI图象时，要根据测量数据选取合适的坐标值，有时U轴的坐标值要从某一恰当的值开始，I轴的坐标值必须从零开始.在作图时，要使较多的点落在直线上，不落在直线上的点要均匀分布在直线的两侧.2.在UI图线中，当纵坐标不从0开始时，图线与纵轴的截距仍为电动势，直线斜率的绝对值仍为内电阻，但这时图线与横轴的交点不是短路电流了，此时r.考向3实验创新与改进1.安阻法用一个电流表和电阻箱测量，电路如图所示，测量原理为：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，内阻偏大.若已知电流表A的阻值可消除测内阻的系统误差.2.伏阻法用一个电压表和
9、电阻箱测量，电路如图所示，测量原理为：EU1r，EU2r，由此可求出r和E，此种方法测得的电动势和内阻均偏小.典例3某同学要测定一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干.该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据. 甲(1)该同学设计实验的原理表达式是E(用r、I、R表示).(2)该同学在闭合开关之前，应先将电阻箱调到(填“最大值”“最小值”或“任意值”)，实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为.乙(3)该同学根据实验采集到的数据作出如图丙所示的 R图象
10、，则由图象可求得，该电源的电动势EV，内阻r.(结果均保留两位有效数字)丙解析(1)根据闭合电路欧姆定律，该同学设计实验的原理表达式是EI(Rr).(2)根据实验的安全性原则，在闭合开关之前，应先将电阻箱调到最大值.根据电阻箱读数规则，电阻箱接入电路的阻值为210 11 21 .(3)由EI(Rr)可得Rr. R图象斜率等于，E6.3 V，图象在纵轴截距等于r，r2.5 .答案(1)I(Rr)(2)最大值21(3)6.3(6.16.5)2.5(2.42.6)典例4(2017湖南益阳调研)某实验小组利用如下实验器材测量干电池的电动势和内阻.A.待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5 V，内阻约
11、几欧姆B.直流电压表V1、V2，内阻约为3 kC.阻值为5 的定值电阻R0D.滑动变阻器R，最大阻值为RmE.导线和开关(1)根据下面的电路原理图完成电路实物图的连接.(2)实验中移动滑动变阻器的触头，读出电压表V1和V2的多组数据如下表，请在下面的坐标纸中描绘出U1U2图象.实验次数 1 2 3 4 5 6U1(V) 0.50 0.81 1.00 1.50 1.85 2.30U2(V) 2.15 2.21 2.32 2.50 2.69 2.76(3)根据描绘出的U1U2图象，求得两节干电池的总电动势E，总内阻r.(计算结果保留两位有效数字)解析根据闭合电路欧姆定律可得EU2IrU2r整理得U1U2E由U1U2图象可得图线斜率k3则13，又知R05 ，得r2.5 由U1U2图象可知，当U22 V时，U10，代入U1U2E解得E3.0 V.答案(1)实物连接如图所示(2)U1U2图象如图所示(3)3.0 V2.5 任务型阅读在江苏高考英语试题中占有较大比重,考题形式以表格形和树状形为主,文章体裁以议论文、说明文为主,文章篇幅往往较长,阅读量大,但结构清晰。该题型综合性很强,思维含量较高,答案既要忠实于原文,又要不局限于原文,原词填空题和词性、词形变换题在逐渐减少,通过归纳总结得出答案的题逐渐增多,另外还有推断作者意图和态度的考题,这必将增加该题型的难度,所以得分一直偏低- 7 -
