《（湘教考苑）2016年高三（人教版）一轮复习物理实验课件（必修部分11个实验）实验九》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（湘教考苑）2016年高三（人教版）一轮复习物理实验课件（必修部分11个实验）实验九（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 实验九 测定电源的电动势和内阻 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理一、实验目的 测电源的电动势和内阻 . 二、实验原理 1 . 用电压表、电流表、可变电阻 ( 如滑动变阻器 ) 测量 所示 : 测出两组 U 、 I 值 ,就能算出电动势和内阻 . 原理公式 : E =U +I r . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理2 . 用电流表、电阻箱测量 . 如图 2 所示 : 测出两组 I 、 R 值 , 就能算出电动势和内阻 . 原理公式 : E =I ( R +r ) . 3 . 用电压表、电阻箱测量 . 如图 3
2、 所示 : 测出两组 U 、 R 值 , 就能算出电动势和内阻 . 原理公式 : E =U +r . 下面以图 1 所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理三、实验器材 电池 ( 待测电源 ) 、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线 , 坐 标纸 . 四、实验步骤 1 . 确定电流表、电压表的量程 ,按照电路原理图 1 把器材连接好 . 2 . 把滑动变阻器滑片移到电阻 最大 的一端 . 3 . 闭合电键 ,调节滑动变阻器 ,使电流表有明显示数 ,记录一组电压表和电流表的示数 , 用同样方法测量并记录几组 I 、 U 值 . 4
3、. 断开电键 ,整理好器材 . 5 . 数据处理 : 在坐标纸上作 U I 图线 , 求出 E 、 r. 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理五、数据处理 1 . 公式法 : 原则上 , 利用两组 U 、 I 数据 , 根据公式 E =U + I r 便可得到 E 、r , 但这样误差较大 , 为减小误差 , 可测多次求平均值 . 2 . 图象法 : 将多组 U 、 I 数据描在坐标纸上 ,利用图线求 解电动势和内阻 . ( 1 ) 图线的纵坐标是路端电压 , 横坐标是干路电流 ,根据 U =E - 图线是倾斜向下的直线 . ( 2 ) 电阻的伏安特性曲线中 , U 与 I
4、成正比 , 前提是 R 保持一定 ,而这里的U I 图线中 , E 、 r 不变 , 外电阻 R 改变 , 正是 R 的变化 ,才有 I 和 U 的变化 . ( 3 ) 实验中至少得到 5 组以上实验数据 ,画在坐标纸上拟合出一条直线 且分布在直线两侧的点个数大致相等 . ( 4 ) 将图线延长 , 纵轴截距点意味着断路情况 ,它的数值就等于 电动势 E 路端电压 U= 0 ) 意味着短路情况 , 它的数值等于 短路电流. 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理( 1 ) 两个截距点均是无法用实验实际测到的 , 是利用得到的图线向两侧合理外推得到的 . ( 2 ) 由于 r 一
5、般很小 , 得到的图线斜率的绝对值就较小 . 为了使测量结果准确 , 可以将纵轴的坐标不从零开始 , 计算 r 时选取直线上相距较远的两点求得 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 基础自主梳理六、误差分析 1 . 系统误差 : 由于电压表的分流 , 电流表读数略小于干路总电流 , 使 E 、 2 . 偶然误差 : 读数或作图不准确会产生偶然误差 . 七、注意事项 1 . 实验电路图 : 电流表和滑动变阻器串联后与电压表并联 . 2 . 电流表一般选 0 0 . 6A 挡 ,电压表一般选 0 3 V 挡 . 3 . 电流不能过大 , 一般小于 0 . 5A . 4 . 由于电池内阻一般
6、较小 , 为使电压表读数有明显变化 , 可采用内阻较大的旧电池 ,或给电池串联一个定值电阻 测出等效内阻后再减掉 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 ( 2 0 1 3 浙江 卷 ) 采用如图所示的电路 “ 测定电池的电动势和内阻 ” .( 1 ) 除了选用下列部分器材外 , ( 填选项 );A. 还需要电压表 B. 还需要电流表C. 还需要学生电源 D. 不再需要其他器材基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 ( 2 ) 测量所得数据如下 : 测量次数 物理量 1 2 3 4 5 6 R/ 1 . 2 1 . 0 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 .
7、 2 I/ A 0 . 60 0 . 70 0 . 80 0 . 89 1 . 00 1 . 20 U/ V 0 . 90 0 . 78 0 . 74 0 . 67 0 . 62 0 . 43 用作图法求得电池的内阻 r= ; ( 3 ) 根据第 5 次所测得的实验数据 ,求得电流表内阻 . 思维导引 对比电路及题给器材即可确定缺少的器材 . 作 U I 图线时要合理确定坐标纸上的起始数值 , 不一定都从 0 开始 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 解析 : ( 1 ) 因图中无定值电阻 , 且实验过程需测量电压 , 故选 A . ( 2 ) 作出 U I 图象 ,
8、可求得 r= 0 . 75 . ( 3 ) 将第 5 组数据代入 =可求得 : 0 . 22 . 答案 : ( 1 ) A ( 2 )( 0 . 75 0 . 10 ) ( 3 ) 0 . 22 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 感悟提升 : 本题考查了测电池的电动势和内阻的实验 , 综合考查对实验原理的理解及处理实验数据的能力 . 对测电源电动势和内阻实验要特别注意以下几点 : 1 . 电流表接法的选择 : 相对变阻器 , 本实验采用电流表内接法 . 2 . 保护电阻 : 为了保护电源 , 可加一阻值较小的定值电阻 , 这一定值电阻可以视为变阻器的一部分 . 3 . 题
9、中 U I 图线坐标原点不是 ( 0 , 0 ), 所以求内阻不能用 截距坐标之比来求 , 而应用 r =| | 来求 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 1. 某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示 ， 其中 ， 虚线框内为用灵敏电流计 G 改装的电流表 A ， V 为标准电压表 ， E 为待测电池组 ， S 为开关 ， R 为滑动变阻器 ， 标称值为 4 的定值电阻 .（ 1 ） 已知灵敏电流计 G 的满偏电流 1 0 0 A ，内阻 2 .0 k ，若要改装后的电流表满偏电流为 2 0 0 应并联一只阻值为 ( 保留一位小数 )
10、 的定值电阻 R 1 ；（ 2 ）根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路；基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 ( 3 ) 某次实验的数据如下表所示：该小组借鉴 “ 研究匀变速直线运动 ” 实验中计算加速度的方法 ( 逐差法 ) ，计算出电池组的内阻 r ( 保留两位小数 ) ； 为减小偶然误差 ， 逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 .（ 4 ） 该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响 ， 用一已知电动势和内阻的标准电池组 ， 通过上述方法多次测量后发现 ： 电动势的测量值与已知值几乎相同 ， 但内阻的测量值总是偏大 则内阻
11、测量值总是偏大的原因是 .( 填选项前的字母 )A. 电压表内阻的影响 B. 滑动变阻器的最大阻值偏小C 的实际阻值比计算值偏小 D 的实际阻值比标称值偏大基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 解析： ( 1 ) 由串、并联电路的特点可得： = 1 ；( 2 ) 从电源正极出发 ， 沿电流的流向依次连线 ， 注意电流要由两电表的正接线柱流入，由负接线柱流出；( 3 ) E - U I(R 0 ) ，则 - U I ( R 0 ) ，所以 (R 0 ) 4884377326621551)()(4321876587654321 5 ， 所 以 5 1 ，逐差法处理实验数据的优点是
12、可以充分利用已测得的数据，减小实验误差；基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 ( 4 ) 电压表的读数等于路端电压 ， 所以电压表内阻对测量结果没有影响 ， 选项 A 错误 ； 滑动变阻器用来改变路端电压 ， 对测量结果没有影响 ， 选项 实际阻值偏小，则电流表的实际量程偏大，电流表的读数比实际值偏小，电池组的内阻测量值偏大，选项 C 正确； 实际阻值偏大时，电池组的实际内阻比测量值偏小，选项 D 正确 ( 1 ) 1 2 )如图所示( 3 ) 1 充分利用已测得的数据 ( 4 ) C 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 2 . ( 2 0 1 4 河北石家庄高中毕业质检一 ) 某学
13、习小组在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中 ,实验室备有下列器材 :A. 待测干电池 ;B. 电流表 A ( 量程 0 0 内阻约为 0 );C. 电压表 V ( 量程 0 0 内阻为 R V = 2 0 0 0 );D. 定值电阻 R 0 = 4 0 0 0 ;E. 滑动变阻器 R ( 0 20 );F. 开关和导线若干 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 ( 1 ) 为了达到实验目的 , 在下面方框中完成实验电路图 . ( 图中电压表与定值电阻 ( 2 ) 该小 组同学连接好实验电路 , 测出四组实验数据 , 并利用测出的数据直接绘出了 U I 图线 ( I 为电流表 A 的示数
14、, U 为电压表 V 的示数 ) 如图所示 , 则根据图线可得被测电池的电动势 E= V , 内阻 r= . ( 保留三位有效数字 ) ( 3 ) 该实验测得的电动势和内阻的值与真实值存在误差 ,产生系统误差的原因是 . 基础自主梳理 精典考题例析 速效提升训练 精典考题例析 解析 : ( 1 ) 干电池电动势约 1 . 5V , 电压表量程不够 , 需串联 设计电路如答案中图所示 ;( 2 ) U I 图象与纵坐标的交点表示电动势 , 斜率表示内阻 , U I 图象的纵坐标是电压表示数 , 由串联分压知路端 电压的实际值 U = 3 U , 则电动势应为图象与纵轴交点值的三倍 , 作出电源的 U 计算时注意纵轴起始坐标并不是 0 . 答案 : ( 1 ) 如图所示 ( 2 ) 1 . 50 1 . 08 ( 在 1 . 06 1 . 10
