《2018届高三物理总复习 实验9 测定电源的电动势和内阻课件 鲁科版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高三物理总复习 实验9 测定电源的电动势和内阻课件 鲁科版（39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,知识要点归纳,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实验依据：闭合电路欧姆定律 2实验电路：如图751所示,图751,图752,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,过程分析导引,一、实验步骤 1电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图751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、U值，并填入表格中
2、4断开开关，拆除电路，整理好器材,二、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、I数据，数据满足的关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r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E和内阻r的大小,三、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旧干电池) 2在实验中不要将I调得过大，每次读完U和I的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得E和r明显变化,3测出不少于6组I、U数据，且变化范
3、围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的I、U数据中，第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、r值再求平均值 4在画UI图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点应均匀分布在直线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差,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753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753乙所示，并且把纵坐标的比例放大，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
4、势要在直线上任取两个相距较远的点，,四、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r时，由于作图不准确造成的误差 3本实验采用的图751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IV引起的，使电流表的示数I测小于电池的输出电流I真因为I真I测IV，而IVU/RV，U越大，IV越大，U趋近于零时，IV也趋近于零所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1063所示，显然，E、r的测量值都比真实值偏小，r测r真、E测E真,图751,4若采用如图755所示电路，电流是准确的，当I很小时，电压表的分流很
5、小，但随电压的增大，电流I增大，电流表的分压作用也逐渐增大此种情况如图756所示，所以E测E真、r测r真,图755,图756,实验典例精析,(2011年福建模拟)某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其他器材有： A电压表(03 V15 V) B电流表(00.6 A3 A),C变阻器R1(20 ，1 A) D变阻器R2(1000 ，0.1 A) E电键S和导线若干 (1)实验中电流表应选用的量程为_；电压表应选用的量程为_；变阻器应选用_(标明变阻器代号)； (2)根据实验要求连接实物电路图：,图757,(3)实验测得的6组数据已在UI 图中标出，如图758所示请你根据数据点位
6、置完成UI图线，并由图线求出该电池的电动势E_V，电阻r_.,图758,【解析】 由欧姆定律可知，电流表应选用00.6 A的量程，电压表应选用03 V的量程，滑动变阻器选择R1，连接实物电路如图759.,图759,在UI图中作出UI图如图7510所示，由图可知电池的电动势E1.50 V，电阻r0.50 .,图7510,【答案】 (1)00.6 A 03 V R1 (2)如解析图所示 (3)1.50 0.50 【规律总结】 了解实验原理及电路设计是合理选取器材的前提，同时掌握UI图象截距、斜率的物理意义是处理好实验数据和实验结论的关键,(2010年高考江苏卷)在测量电源的电动势和内阻的实验中，由
7、于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图7511所示的实物电路,图7511,(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”) (2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R010 的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_(选填“1”或“2”),【解析】 (1)实验中电阻箱起到改变电路的总电阻和分压作用，为了确保仪器的安全，一般将电阻箱的电阻先调到最大值 (2)由于定值电阻R010 ，若选用方案1，则电压表的示数较小，示数变化范围也很小，所以选用方案2.,【规律总结】 物理实验方案的设计和数据处理的形式有多种，要根据实验目的和
8、提供的仪器合理选取方案，利用欧姆定律的变形灵活处理数据,(2010年高考广东理综卷)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R05 )一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图7512甲 (1)在图乙的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接,(2)请完成下列主要实验步骤： A检查并调节电压表指针指零：调节电阻箱，示数如图丙所示，读得电阻值是_； B将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V； C将开关S2_，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1. (3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_(计算结果保留两位有效数字) (4)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏_(填“大”或“小”),图7512,图7513,【答案】 (1)如图7513所示 (2)A.20 C闭合 (3)0.69 (4)小,
