《2019届高考物理一轮复习粤教版课件：第八章 恒定电流 实验十 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理一轮复习粤教版课件：第八章 恒定电流 实验十 （34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、实验实验 十 测测定电电源的电动势电动势 和内阻注意事项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。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.计算法求E、r：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，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值再求平均值。图2误差分析1.用图象法求E和r时作图不准确。2.由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差。本实验中测量
2、结果是：E测E真，r测r真。热点一 教材原型实验【例1】 (2016四川理综，8)用如图3所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 )，保护电阻R1(阻值10 )和R2(阻值5 )，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。实验主要步骤：()将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；()逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；()以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线(U、I都用国际单位)；()求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。 图3回答下列问题：(1)电压表最好选用_；电流表最好选用_。A.电压表(
3、03 V，内阻约15 k)B.电压表(03 V，内阻约3 k)C.电流表(0200 mA，内阻约2 )D.电流表(030 mA，内阻约2 )(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_。A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E_，r_，代入数值可得E和r的测量值。(2)由电电路分析可知，若滑
4、动变动变 阻器的滑片向右滑动时电压动时电压 表示数变变大，则则滑动变动变 阻器接入电电路部分阻值值增大，选项选项 C符合题题意。答案 (1)A C (2)C (3)ka kR2【变式训练1】 某兴趣小组利用图4所示电路测定一组干电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池组的电动势约为6 V，电池组内阻和待测电阻的阻值都约为10 ，且不超过10 ，可供选用的实验器材有： 图4该实验过程如下：(1)在连接电路前，先选择合适的器材，电流表应选用_，电压表应选用_。(填所选器材前的字母)(2)按图4正确连接好电路后，将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小其接入电路的阻值，测出多组U和I的值，
5、并记录相应的数据，以U为纵轴，I为横轴，得到图5所示的图线。 图5(3)断开开关S，将Rx改接在B、C之间，A与B用导线直接相连，其他部分保持不变。重复步骤(2)，得到另一条UI图线，其斜率的绝对值为k。(4)根据上面实验数据结合图5可得，电池组的内阻r_；用k和r表示待测电阻的关系式为Rx_。解析 (1)由图图5可知，电电流最大为为300 mA，为为了保证实验证实验 的安全和准确，电电流表应应选择选择 A；电电源的电动势约为电动势约为 6 V，故电压电压 表应选择应选择 6 V量程的C。答案 (1)A C (4)10 kr热点二 实验拓展创新方法1 安阻法实验原理 图6用一个电流表和电阻箱测
6、量，电路如图6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。 方法2 伏阻法(1)实验原理 图7(2)图象法处理数据，如图8所示。图8 【例2】 (2017湖北省襄阳市高三调研)如图9所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图，已知电池组的电动势约3 V，内阻约2 。现提供的器材如下： 图9A.电池组B.电压表V1(量程010 V，内阻约10 000 )C.电压表V2(量程03 V，内阻约10 000 )D.电阻箱R(099.9 )E.定值电阻R120 F.定值电阻R21 0
7、00 H.开关和导线若干(1)如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表V应选择_(选填“B”或“C”)；定值电阻R0应选择_(选填“E”或“F”)。图10(3)该实验测得的电动势与真实值相比_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)，内阻的测量值与真实值相比_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。解析 (1)电压电压 表V1的量程太大，使得电压电压 表指针针的偏角太小，测测量误误差太大，R21 000 的定值电值电 阻太大，使得电压电压 表指针针的偏角太小，且在改变电变电 阻箱阻值时值时 ，电压电压 表的示数变变化不明显显，故电压电压 表选择选择 C，定值电值电 阻选择选择 E。 【变式训练2】 (2
8、017山东省潍坊市高三统考)某兴趣小组要精确测定电源的电动势和内阻，他们找来了如下器材：A.电流表G(量程为30 mA、内阻未知)B.电阻箱R(0999.9 )C.滑动变阻器R1(020 )D.滑动变阻器R2(01 k)E.开关、导线若干F.电源E(电动势约10 V)(1)要完成实验，首先需测量电流表G的内阻。测量电流表G内阻的实验电路如图11所示。图11将下述实验过程补充完整。a.选择器材，滑动变阻器R应该选取_(选填“R1”或“R2”)；b.连接好电路，R的滑片应调到_(选填“a”或“b”)端；c.断开S2，闭合S1，调节R，使电流表G满偏；d.保持R不变，闭合S2，调节电阻箱R的阻值，当
9、R10 时，电流表G的示数为20 mA；如果认为闭合S2前后干路上电流不变，则电流表G的内阻Rg_。 图12答案 (1)R2 a 5 (2)9 40图13(1)图13甲为该同学设计的电路图的一部分，将电路图补充完整。(2)图13甲中的R1应选_(填“RA”或“RB”)。(3)改变滑动变阻器接入电路的阻值，分别记下几组电压表的示数U和相应电流表的示数I；以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线如图乙所示，并求出UI图线在横轴上的截距a和在纵轴上的截距b。请选用待测电源电动势E、内阻r、定值电阻R1和R2，写出a、b的表达式，a_，b_，代入相应数值即可得E和r的测量值。解析 (1)利用电压电压 表和
10、电电流表测测量电电源电动势电动势 和内阻的实验实验 ，电电流表内阻与电电源内阻相差不大，所以要把电电流表内接，电电路图图如答图图。(2)由于滑动变动变 阻器最大阻值值只有10 ，电电流表量程只有0.6 A，所以需要串联联的电电阻R1应该选择应该选择 阻值为值为 10 的定值电值电 阻RA。2.2017天津理综，9(3)某探究性学习小组利用如图14所示的电路测量电池的电动势和内阻。其中电流表A1的内阻r11.0 k，电阻R19.0 k，为了方便读数和作图，给电池串联一个R03.0 的电阻。 图14按图示电路进行连接后，发现aa、bb和cc三条导线中，混进了一条内部断开的导线。为了确定哪一条导线内
11、部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b间电压，读数不为零，再测量a、a间电压，若读数不为零，则一定是_导线断开；若读数为零，则一定是_导线断开。 排除故障后，该小组顺利完成实验。通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据，作出图象如图15。由I1I2图象得到电池的电动势E_ V，内阻r_ 。 图15解析 用多用电电表的电压挡检测电电压挡检测电 路故障，电压电压 表的表头头是电电流计计，原电电路有断路，回路中无电电流，将电压电压 表接在a、b间间后有示数，说说明电电路被接通，即a、b间间有断路故障，再测测量a、a间电压间电压 ，电压电压 表读读数不为为零，说说明断路故障的范围围被缩缩小到a、a间间，则则一定是aa导线导线 断开；若读读数为为零，则说则说 明电电路仍未被接通，电电路故障一定是bb导线导线 断开。根据闭闭合电电路的欧姆定律得EI1(R1r1)(I1I2)(R0r)，I1I2，上式可简简化为为EI1(R1r1)I2(R0r)，读读出两点坐标标：(60 mA，0.12 mA)和(260 mA，0.05 mA)，代入方程解得电动势电动势 E1.41 V，内阻r0.5 。答案 aa bb 1.41(1.361.44均可) 0.5(0.40.6均可)
