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1、必考部分第七章恒定电流实验九测定电源的电动势和内阻实验九测定电源的电动势和内阻实验基础网控基础点读读有底气网控基础点读读有底气实验操作重视实验操作提高实验技巧重视实验操作提高实验技巧 一、实验步骤一、实验步骤1电电流流表表用用0.6 A量量程程，电电压压表表用用3 V量量程程，按按图图所所示示连连接接好好电电路路2把把滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片移移动动到到使使接接入入电电路路的的阻阻值值最最大大的的一一端端3闭闭合合开开关关，调调节节滑滑动动变变阻阻器器，使使电电流流表表有有明明显显示示数数并并记记录录一组数据一组数据(I1，U1)用同样方法测量几组用同样方法测量几组I、U值，填入表格中
2、值，填入表格中.4断开开关，拆除电路，整理好器材断开开关，拆除电路，整理好器材第第1组组第第2组组第第3组组第第4组组第第5组组第第6组组U/VI/A三、注意事项三、注意事项1电电池池选选取取：为为了了使使电电池池的的路路端端电电压压变变化化明明显显，电电池池的的内内阻阻宜大些宜大些(选用已使用过一段时间的干电池选用已使用过一段时间的干电池)2实实验验操操作作：干干电电池池在在大大电电流流放放电电时时，电电动动势势E会会明明显显下下降降，内内阻阻r会会明明显显增增大大，因因此此，实实验验中中不不宜宜将将电电流流调调得得过过大大，电电表表读读数数要要快，每次读完数后立即断开开关快，每次读完数后立
3、即断开开关3数数据据要要求求：要要测测出出不不少少于于6组组的的(I，U)数数据据，且且变变化化范范围围要要大些大些4描描点点画画图图：画画UI图图线线时时，由由于于读读数数的的偶偶然然误误差差，描描出出的的点点不不在在一一条条直直线线上上，在在作作图图时时应应使使图图线线通通过过尽尽可可能能多多的的点点，并并使使不不在在直直线线上上的的点点均均匀匀分分布布在在直直线线的的两两侧侧，个个别别偏偏离离直直线线太太远远的的点点可可舍舍去这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度去这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度5纵纵轴轴标标度度的的确确定定：由由于于干干电电池池的的内内阻阻较较小
4、小，路路端端电电压压U的的变变化化也也较较小小，画画UI图图线线时时，纵纵轴轴的的刻刻度度可可以以不不从从零零开开始始，而而是是依依据据测测得得的的数数据据从从某某一一恰恰当当值值开开始始(横横坐坐标标I必必须须从从零零开开始始)但但这这时时图图线线和和横横轴轴的的交交点点不不再再是是短短路路电电流流，而而图图线线与与纵纵轴轴的的截截距距仍仍为为电电源源电电动动势，图线斜率的绝对值仍为内阻势，图线斜率的绝对值仍为内阻四、误差分析四、误差分析1偶然误差偶然误差(1)由于电表读数不准引起误差由于电表读数不准引起误差(2)用图象法求用图象法求E和和r时，由于作图不准确造成的误差时，由于作图不准确造成
5、的误差(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化变化2系统误差系统误差(1)原原因因：由由于于电电压压表表分分流流导导致致电电流流表表读读数数不不等等于于闭闭合合电电路路的的总总电流，如图甲电流，如图甲(2)图图象象法法分分析析误误差差，根根据据测测量量数数据据作作出出电电源源的的UI图图线线如如图图线线所示所示当当电电压压表表示示数数为为零零时时，IV0，IAI短短，短短路路电电流流测测量量值值真实值，如图乙真实值，如图乙当当电电压压表表示示数数不不为为零零时时，IV0，I总总IAIVIA，对对图图线线修修正正如图线如图线所示所示两图
6、线对比可得两图线对比可得E测测E真真，r测测r真真突破核心研细核心点研细核心点 练透实验题练透实验题调调研研1用用如如图图所所示示电电路路测测一一节节干干电电池池的的电电动动势势E和和内内电电阻阻r，所给的器材有：所给的器材有：A电压表电压表V：03 V和和015 V两个量程两个量程B电流表电流表A：00.6 A和和03 AC滑动变阻器滑动变阻器R1(最大电阻为最大电阻为20 )D滑动变阻器滑动变阻器R2(最大电阻为最大电阻为100 )E开关开关S和导线若干和导线若干 考点一考点一 实验原理与操作实验原理与操作试题调研试题调研(1)电电流流表表应应选选用用_量量程程；电电压压表表应应选选用用_
7、量量程程；滑动变阻器应选滑动变阻器应选_(填填“R1”或或“R2”)(2)如如图图所所示示UI图图上上是是根根据据实实验验测测得得的的7组组数数据据标标出出的的点点，请请你画出图线，并由图线求出你画出图线，并由图线求出E_V，r_.解解析析(1)因因为为电电源源的的电电动动势势接接近近1.5 V，则则电电压压表表应应该该选选择择03 V量量程程，电电池池的的内内阻阻一一般般为为几几欧欧，则则电电流流表表应应该该选选择择00.6 A量量程；同时为了方便调节，滑动变阻器应该选择阻值较小的，故选程；同时为了方便调节，滑动变阻器应该选择阻值较小的，故选R1.(2)将将实实验验过过程程中中描描出出的的点
8、点用用直直线线连连接接起起来来，连连接接时时要要使使尽尽量量多多的的点点在在直直线线上上，不不在在直直线线上上的的点点尽尽量量分分布布在在直直线线的的两两侧侧由由得得到到的的直直线线可可知知，电电源源电电动动势势为为1.5 V，在在直直线线上上取取一一点点，代代入入EUIr，可以求出电源的内阻为可以求出电源的内阻为0.5 .答案答案(1)00.6 A03 VR1(2)图线如图所示图线如图所示1.50.5测定电源的电动势和内阻的其他方法测定电源的电动势和内阻的其他方法(1)安安阻阻法法：用用一一个个电电流流表表和和电电阻阻箱箱测测量量，电电路路如如图图所所示示，测测量量原原理理为为：EI1(R1
9、r)，EI2(R2r)，由由此此可可求求出出E和和r，此此种种方方法法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大使测得的电动势无偏差，但内阻偏大名师归纳点题破疑11.用伏安法测一节干电池的电动势用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻和内阻r，所给的器材有：，所给的器材有：A电压表电压表V：010 VB电流表电流表A：00.6 AC滑动变阻器滑动变阻器R1(总阻值总阻值20 )D定值电阻定值电阻R2(阻值阻值10 )E定值电阻定值电阻R3(阻值阻值4 )F定值电阻定值电阻R4(阻值阻值3 )G单刀双掷开关单刀双掷开关S和导线若干和导线若干 类题练熟类题练熟(1)根根据据以以上上器器材材，在在误误差差尽尽可可
10、能能小小的的情情况况下下，组组成成一一个个测测量量电电路路，在在方方框框中中画画出出测测量量电电路路的的原原理理图图(要要求求电电路路中中各各器器材材用用题题中中给给定的符号标出定的符号标出)(2)用用已已知知的的量量和和实实验验中中测测得得的的量量表表示示待待测测干干电电池池的的电电动动势势E_，内阻，内阻r_.答案：答案：见解析见解析调调研研2用用电电流流表表和和电电压压表表测测一一节节干干电电池池的的电电动动势势和和内内阻阻，图图甲、乙是给出的两个供选用的电路图甲、乙是给出的两个供选用的电路图 考点二考点二 数据处理与误差分析数据处理与误差分析试题调研试题调研答案答案(1)乙如图乙如图(
11、a)所示所示(2)如图如图(b)所示所示1.450.69(3)34(a)(b) 图象法处理数据总结图象法处理数据总结名师归纳点题破疑21.(2015云云南南第第一一次次统统一一检检测测)在在“测测量量电电源源的的电电动动势势和和内内电电阻阻”的的实实验验中中，因因找找不不到到合合适适的的电电流流表表，某某同同学学设设计计了了如如图图所所示示的的测测量电路，图中器材规格如下：量电路，图中器材规格如下：电源电源E(电动势约为电动势约为3 V，内阻未知，内阻未知)电压表电压表V1(量程量程03 V，内阻约，内阻约3 k)电压表电压表V2(量程量程03 V，内阻很大，内阻很大)滑动变阻器滑动变阻器R(
12、020 )定值电阻定值电阻R02 类题练熟类题练熟(3)根根据据图图线线可可求求得得电电源源电电动动势势E_V，内内电电阻阻r_ .(结果保留结果保留3位有效数字位有效数字)答案：答案：(1)实物连线如图所示实物连线如图所示(2)如图所示如图所示(3)2.98(2.963.04均正确均正确)1.02(0.9801.08均正确均正确)解解析析：(1)(2)见见答答案案(3)在在U1U2图图中中，纵纵轴轴截截距距为为电电源源电电动动势势E2.98 V，图线斜率大小与，图线斜率大小与R0的乘积为的乘积为r1.02 .调调研研3(2014新新课课标标全全国国卷卷)利利用用如如图图(a)所所示示电电路路
13、，可可以以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待待测测电电源源，电电阻阻箱箱R(最最大大阻阻值值999.9 )，电电阻阻R0(阻阻值值为为3.0 )，电电阻阻R1(阻阻值值为为3.0 )，电电流流表表(量量程程为为200 mA，内内阻阻为为RA6.0 )，开关，开关S. 考点三考点三 实验改进与创新实验改进与创新试题调研试题调研(a) (2)实实验验得得到到的的部部分分数数据据如如下下表表所所示示，其其中中电电阻阻R3.0 时时电电流流表的示数如图表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表，答：所示，读出数据，完成下表，答：_，_.R/1.02.
14、03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077I1/A16.998.0010.011.011.913.0(b) (3)在在图图(c)的的坐坐标标纸纸上上将将所所缺缺数数据据点点补补充充完完整整并并作作图图，根根据据图图线线求得斜率求得斜率k_A11，截距，截距b_A1.(4)根据图线求得电源电动势根据图线求得电源电动势E_V，内阻，内阻r_.(c) 实物图连接的技巧实物图连接的技巧实实物物图图连连接接是是一一类类考考查查学学生生实实验验技技能能和和操操作作能能力力较较为为有有效效的的题题型型，连连线线前前一一定定要要画画出出实实验验电电路路图
15、图，然然后后按按图图连连线线，且且必必须须注注意意以以下四点：下四点：(1)连线不能交叉；连线不能交叉；(2)必须把线接在接线柱上；必须把线接在接线柱上；(3)电流应从电表正接线柱流入，从负接线柱流出；电流应从电表正接线柱流入，从负接线柱流出；(4)变阻器应处在有效控制状态变阻器应处在有效控制状态在在实实际际操操作作中中，画画电电路路图图时时，各各元元件件的的相相对对位位置置应应尽尽量量与与实实物物图图相相吻吻合合；连连实实物物图图时时，应应先先串串后后并并，先先连连控控制制电电路路后后连连测测量量电电路路要要特特别别注注意意变变阻阻器器的的分分压压连连接接，把把变变阻阻器器的的全全电电阻阻、
16、开开关关、电电源源串连成干路，取变阻器的部分电阻与测量电路并联即可串连成干路，取变阻器的部分电阻与测量电路并联即可名师归纳点题破疑31.(2015山山西西四四校校联联考考)我我们们都都有有这这样样的的体体验验：手手电电筒筒里里的的两两节节干干电电池池用用久久了了以以后后，灯灯丝丝发发红红，这这就就是是我我们们常常说说的的“电电池池没没电电了了”有有人人为为了了“节节约约”，在在手手电电筒筒里里装装一一节节新新电电池池和和一一节节旧旧电电池池搭搭配配使使用，为了检验此人的做法是否合理，某同学设计了下面的实验：用，为了检验此人的做法是否合理，某同学设计了下面的实验： 类题练熟类题练熟甲乙甲乙 (1
17、)用用图图甲甲所所示示的的电电路路分分别别测测量量新新、旧旧电电池池的的电电动动势势和和内内阻阻，并并把把测测量量结结果果描描绘绘成成图图乙乙所所示示的的图图象象由由图图象象可可知知：新新电电池池的的电电动动势势E1_ V，内内阻阻r1_ ；旧旧电电池池的的电电动动势势E2_ V，内阻，内阻r2_ .(2)已已知知小小灯灯泡泡上上标标有有“3 V,2 W”，若若把把新新、旧旧干干电电池池各各一一节节串串联做电源，则电源的效率联做电源，则电源的效率_.(保留两位有效数字保留两位有效数字)(3)在在(2)中中，新新、旧旧电电池池提提供供的的电电功功率率分分别别是是_ W和和_ W；旧旧电电池池本本
18、身身所所消消耗耗的的电电功功率率是是_ W；小小灯灯泡泡实实际消耗的电功率是际消耗的电功率是_ W.(4)你认为新、旧电池搭配使用的做法是否合理，简述理由你认为新、旧电池搭配使用的做法是否合理，简述理由答答案案：(1)1.50.31.24(2)51%(3)0.460.370.380.42(4)不不合合理理，从从上上述述计计算算可可知知，由由于于旧旧电电池池内内阻阻太太大大，使使得得旧旧电电池池本本身身消消耗耗的的电电功功率率大大于于它它所所提提供供的的电电功功率率，而而小小灯灯泡泡实实际际消消耗耗的电功率远小于它的额定功率的电功率远小于它的额定功率解解析析：在在电电池池的的UI图图象象中中纵纵截截距距表表示示电电源源电电动动势势，斜斜率率绝绝对对值值表表示示电电源源内内阻阻；根根据据闭闭合合电电路路的的欧欧姆姆定定律律，求求出出电电路路中中的的电电流流，用用灯灯泡泡消消耗耗的的功功率率除除以以电电源源的的总总功功率率即即为为电电源源的的效效率率；用用电电源源电电动动势势乘乘以以电电流流得得电电源源提提供供的的电电功功率率，用用电电流流的的二二次次方方乘乘以以旧旧电电池池的的内内阻阻为为旧旧电电池池本本身身消消耗耗的的电电功功率率，用用电电流流的的二二次次方方乘乘以以灯灯泡泡的的电电阻阻为为灯泡实际消耗的功率灯泡实际消耗的功率
