《第二章实验测量电源的电动势和内阻》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章实验测量电源的电动势和内阻（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、初中数学、数学试卷、初中数学试题、数学学案、数学初中教案、初中数学练习题、数学课件、期末考试数学、数学知识难点分析实验测量电源的电动势和内阻 学习目标 1.知道测量电源的电动势和内阻的实验原理，会设计测量电动势和内阻的电路.2.掌握实验的方法和实验数据处理的方法一、测定电池电动势和内阻的实验方案设计1 伏安法由 E U Ir 知，只要测出U、 I 的两组数据，就可以列出两个关于E、 r 的方程，从而解出E、 r ，用到的器材有电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表，电路图如图1 所示图 12 安阻法由 E IR Ir 可知，只要能得到I 、R 的两组数据， 列出关于E、r 的两个方程， 就能解
2、出E、r ，用到的器材有电池、开关、电阻箱、电流表，电路图如图2 所示图 23.伏阻法U由 E U Rr 知，如果能得到U、R 的两组数据， 列出关于E、r 的两个方程，就能解出E、r ，用到的器材是电池、开关、电阻箱、电压表，电路图如图3 所示图 3二、实验操作与实验数据的处理1 实验步骤 (以伏安法为例 )(1) 电流表用 0 0.6 A 量程，电压表用 0 3 V 量程，按实验原理图连接好电路(2) 把滑动变阻器的滑片移到一端，使其接入电路中的阻值最大初中数学、数学试卷、初中数学试题、数学学案、数学初中教案、初中数学练习题、数学课件、期末考试数学、数学知识难点分析初中数学、数学试卷、初中
3、数学试题、数学学案、数学初中教案、初中数学练习题、数学课件、期末考试数学、数学知识难点分析(3) 闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I 1、 U 1)用同样的方法测量几组I 、 U 值(4) 断开开关，整理好器材(5) 处理数据，用公式法和图象法这两种方法求出电池的电动势和内阻2 实验数据的处理(1) 公式法依次记录的多组数据(一般 6 组 )如表所示：实验序号123456I/AI1I2I 3I 4I5I 6U /VU 1U2U3U 4U5U 6分别将 1、4组， 2、5 组， 3、6组联立方程组解出E1、 r 1， E2、 r 2， E3、 r3 ，求出它们的平均
4、值作为测量结果EE1 E2 E3r 1 r 2 r 33， r3.(2) 图象法根据多次测出的U、I 值，作 UI 图象；将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电池电动势E；图 4横轴截距点 (路端电压 U 0) 意味着短路情况，它的数值就是短路电流Er；图线斜率的绝对值等于电池的内阻r，即 rU E ，如图 4 所示II短3 注意事项(1) 为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表(2) 实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻 r 的明显变化(3) 当干电池的路端电压变化不很明显时，作图象时，纵轴单
5、位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始如图 5 所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r |UI |求出初中数学、数学试卷、初中数学试题、数学学案、数学初中教案、初中数学练习题、数学课件、期末考试数学、数学知识难点分析初中数学、数学试卷、初中数学试题、数学学案、数学初中教案、初中数学练习题、数学课件、期末考试数学、数学知识难点分析图 5一、伏安法测E、 r 的仪器选择与数据处理例 1利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差图 6(1) 应该选择的实验电路是图 6 中的 _(填“甲”或“乙” )(2)
6、 现有电流表 (0 0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材：A 电压表 (0 15 V)B电压表 (0 3 V)C滑动变阻器(0 50 )D滑动变阻器 (0500 )实验中电压表应选用_；滑动变阻器应选用 _ (选填相应器材前的字母 )(3) 某位同学记录的6 组数据如下表所示， 其中 5 组数据的对应点已经标在图7 的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI 图线.序号123456电压 U (V)1.451.401.301.251.201.10电流 I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480图 7初中数学、数学试卷、初中数学试题、数学学案、数学初中教案、
7、初中数学练习题、数学课件、期末考试数学、数学知识难点分析初中数学、数学试卷、初中数学试题、数学学案、数学初中教案、初中数学练习题、数学课件、期末考试数学、数学知识难点分析(4) 根据 (3)中所画图线可得出干电池的电动势E _V ，内电阻r _ .答案(1)甲(2)BC(3)如图所示(4)1.50(1.49 1.51)0.83(0.81 0.85)解析 (1) 如果用乙电路，误差来源于电流表的分压，测量时将电流表内阻当成电源内阻的一部分，而电流表内阻与电源内阻很接近，故电源内阻测量误差大，用甲电路，误差来源于电压表的分流， 因为电压表的内阻远大于滑动变阻器的电阻，故电压表分流很小 测量引起的误
8、差小，故选择甲电路图；(2) 电源电动势为 1.5 V ，因此电压表量程选择3 V，故选 B；为使电路中的电流能大范围调节，需选用全阻值小的滑动变阻器，故选C； (3)先描点，然后用平滑的直线连接， 就得到电源的伏安特性曲线； (4)由闭合电路的欧姆定律得U E Ir ，故 U I 图象的纵轴截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源的内阻，故 E1.50 V ，r 0.83 .选择仪器时注意掌握的原则1 安全性原则，即一定要保证仪器的安全，对电表来讲不超量程，对滑动变阻器来讲不能超其额定电流2精确性原则，即要保证测量时读数精确，对电表来讲在不超量程的前提下，尽量选用小量程的，对欧姆表来讲尽量
9、让指针指在中值刻度附近3方便性原则， 此原则主要针对滑动变阻器来讲，在滑动变阻器控制电路时，电路的电压、电流的变化范围要尽可能大，以便获取多组测量值针对训练小明利用如图8 所示的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻图 8(1) 图中电流表的示数为_ A.初中数学、数学试卷、初中数学试题、数学学案、数学初中教案、初中数学练习题、数学课件、期末考试数学、数学知识难点分析初中数学、数学试卷、初中数学试题、数学学案、数学初中教案、初中数学练习题、数学课件、期末考试数学、数学知识难点分析(2) 调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.
10、200.280.360.44请根据表中的数据，在图9 所示方格纸上作出U I 图线图 9由图线求得：电动势E _ V ，内阻 r _ .(3) 实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合其实，从实验误差考虑这样的操作不妥，因为_.答案(1)0.44(2) 见解析图1.60(1.58 1.62 都算对 )1.22(1.18 1.26 都算对 )(3) 干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大解析(1)电流表使用的量程为0 0.6 A ，所以电流表读数为0.44 A.(2) 描点连线得到 U I 图象，如图所示根据 EU Ir ，图象中纵轴截距表示电源
11、的电动势，所以 E 1.60 V(1.58 1.62 V 都算对 )，斜率的绝对值为内阻，所以r 1.22 (1.181.26 都算对 )(3) 干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大二、伏阻法和安阻法的实验原理和数据处理1 伏阻法(1) 电路图：如图 10 所示U(2) 实验原理： E U Rr初中数学、数学试卷、初中数学试题、数学学案、数学初中教案、初中数学练习题、数学课件、期末考试数学、数学知识难点分析初中数学、数学试卷、初中数学试题、数学学案、数学初中教案、初中数学练习题、数学课件、期末考试数学、数学知识难点分析(3) 数据处理U 1E U 1 R1r计算法：U 2E U2 R2r图象法：作出U1 R1图象，如图 11.由图象的斜率和截距求解图10图112 安阻法(1) 电路图：如图 12 所示(2) 实验原理：
