《高考物理新一轮总复习（基础深化+典例透析+高分在握）实验九 测定电源的电动势和内阻课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理新一轮总复习（基础深化+典例透析+高分在握）实验九 测定电源的电动势和内阻课件（22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第第七七章章 恒定电流恒定电流 目录ONTENTS1知识梳理知识梳理 基础深化基础深化2考点突破考点突破 典例透析典例透析3课时训练课时训练 高分在握高分在握目录ONTENTS1知识梳理知识梳理 基础深化基础深化2考点突破考点突破 典例透析典例透析3课时训练课时训练 高分在握高分在握自主梳理知识梳理基础深化实验目的实验目的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电路的欧姆定律2掌握用图象法求电动势和内阻的方法掌握用图象法求电动势和内阻的方法实验原理实验原理1实验电
2、路：如图所示实验电路：如图所示2实验原理：闭合电路的欧姆定律实验原理：闭合电路的欧姆定律实验器材实验器材 电池电池(被测电源被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔笔实验步骤实验步骤1电流表用电流表用0.6 A量程，电压表用量程，电压表用3 V量程，按图连接好电路量程，按图连接好电路2把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端自主梳理知识梳理基础深化3闭闭合合电电键键，调调节节变变阻阻器器，使使电电流流表表有有明明显显示示数数记记录录一一组组电电流流表表和和电电压压表表的示数，用同样方法测
3、量并记录几组的示数，用同样方法测量并记录几组I、U值，并填入表格中值，并填入表格中4.断开开关，拆除电路，整理好器材断开开关，拆除电路，整理好器材数据处理数据处理 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：取六组对应的法一：取六组对应的U、I数据，数据满足的关系式数据，数据满足的关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r让第让第1式和第式和第4式联立方程，第式联立方程，第2式和第式和第5式联立方程，第式联立方程，第3式和第式和第6式联立方程，这样解得三组式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为
4、电池的电动势，取其平均值作为电池的电动势E和内阻和内阻r的大的大小小自主梳理知识梳理基础深化法二：以路端电压法二：以路端电压U为纵轴、干路电流为纵轴、干路电流I为横轴建立为横轴建立UI坐标系，在坐标平面坐标系，在坐标平面内描出各组内描出各组(U，I)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，如图直线上的点大致均匀分布在直线两侧，如图2所示，则：所示，则：(1)图线与纵轴交点为图线与纵轴交点为E. (2)图线与横轴交点为图线与横轴交点为I短短E/r.(3)图线的斜率表示图线的斜率表示rU/IU/I.误
5、差分析误差分析 1由读数误差和电表线性不良引起误差由读数误差和电表线性不良引起误差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的误差3本实验采用的如图本实验采用的如图1 1所示的测量电路是存在系统误差的，这是由于电压表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的分流I IV V引起的，使电流表的示数引起的，使电流表的示数I I测测小于电池的输出电流小于电池的输出电流I I真因为真因为I I真真I I测测I IV V，而，而I IV VU U/ /R RV V，U U越大，越大，I IV V越大，越大，U U趋近于零时趋近于零时, ,自主梳理知识梳理
6、基础深化I IV V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3 3所示，所示，显然，显然，E E、r r的测量值都比真实值偏小，的测量值都比真实值偏小，r r测测 r r真真、E E测测 r r真真注意事项注意事项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(选用已使用选用已使用过一段时间的干电池过一段时间的干电池)自主梳理知识梳理基础
7、深化2在实验中不要将在实验中不要将I调得过大，每次读完调得过大，每次读完U、I读数立即断电，以免干电池在大电读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，使得流放电时极化现象过重，使得E、r明显变化明显变化3测出不少于测出不少于6组组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的法，要将测出的I、U数据中，第数据中，第1和第和第4组为一组，第组为一组，第2和第和第5组为一组，第组为一组，第3和第和第6组为一组，分别解出组为一组，分别解出E、r值再求平均值值再求平均值4在画在画UI图线时，要使较多的点落在这条直线上，
8、或使各点均匀分布在直线图线时，要使较多的点落在这条直线上，或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差的两侧，而不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差干电池内阻较小时，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甲所示的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图甲所示的状况，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测得的数据从某一恰当值开始(横坐标横坐标I必须从零开始必须从零开始)，如图乙所示，并且把坐标，如图乙所示，并且把
9、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势要在直线上任取两个相距较远的点，用线与纵轴的截距仍为电动势要在直线上任取两个相距较远的点，用r U/I 计算出电池的内阻计算出电池的内阻r.自主梳理知识梳理基础深化拓展创新拓展创新 测量电源电动势和内阻的其他方法测量电源电动势和内阻的其他方法 1 1安安阻法阻法用一个电流表和电阻箱测量，电路如图，测量原理为：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图，测量原理为：E EI I1 1( (R R1 1r r) )，E EI I2 2( (R
10、R2 2r r) )，由此可求出，由此可求出E E和和r r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大自主梳理知识梳理基础深化目录ONTENTS1知识梳理知识梳理 基础深化基础深化2考点突破考点突破 典例透析典例透析3课时训练课时训练 高分在握高分在握知识梳理基础深化典型例题解析考点一考点一 对基本方法的考察对基本方法的考察(2013高考浙江卷高考浙江卷)采用如图所示的电路采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻测定电池的电动势和内阻”(1)除了选用照片中的部分器材外，除了选用照片中的部分器材外，_(填选项填选项) A还需要电压表还需要电压表 B还需
11、要电流表还需要电流表C还需要学生电源还需要学生电源 D不再需要其他器材不再需要其他器材(2)测量所得数据如下：测量所得数据如下：用作图法求得电池的内阻用作图法求得电池的内阻r_；(3)根据第根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻次所测得的实验数据，求得电流表内阻RA_知识梳理基础深化解析典型例题 (1)由电路图可知为伏安法测电池电动势和内阻的实验，因此还需要电压表，由电路图可知为伏安法测电池电动势和内阻的实验，因此还需要电压表，应选应选A.(2)作图如下，由作图如下，由UEIr可知图线的斜率为内阻，即可知图线的斜率为内阻，即r(0.750.10) (3)由第由第5次所测数据次所测数据RRA
12、U/I1.00(0.62) 0.62 得得RA(0.620.4) 0.22 【答案答案】 (1)A (2)见解析见解析 (3)0.22 考点一考点一 对基本方法的考察对基本方法的考察知识梳理基础深化跟踪训练1(2012高考福建卷高考福建卷)某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.(1)先直接用多用电表测定该电池电动势在操作无误的情况下，多用电表表盘先直接用多用电表测定该电池电动势在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如下图，其示数为示数如下图，其示数为_V.(2)然后，用电压表然后，用电压表V 、电阻箱、电阻箱R、定值电阻、定值电阻R0、开关、开关S、若干
13、导线和该电池组、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势成电路，测定该电池电动势根据电路图，用笔画线代替导线，根据电路图，用笔画线代替导线，将实物图连接成完整电路将实物图连接成完整电路解析考点一考点一 对基本方法的考察对基本方法的考察知识梳理基础深化跟踪训练闭合开关闭合开关S，调整电阻箱阻值，调整电阻箱阻值R，读出电压表，读出电压表V 相应示数相应示数U.该学习小组测出该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的数据，并计算出相应的1/R与与1/U的值的值请用表中数据在坐标纸上描点，并作出请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U1/R图
14、线图线.从图线中可求得从图线中可求得E_V.解析考点一考点一 对基本方法的考察对基本方法的考察考点突破题型透析解析跟踪训练(1)选择中间标尺，选择中间标尺，10 V量程最小刻度为量程最小刻度为0.2 V，因此示数为，因此示数为47.0/5 V9.4 V.(2)依电路图连接实物图如图所示依电路图连接实物图如图所示据表格数据描点所作图象如图所示据表格数据描点所作图象如图所示答案：答案：(1)9.4 (2)实物连线见解析实物连线见解析图线见解析图线见解析 10.0(9.511.1均均可可)考点一考点一 对基本方法的考察对基本方法的考察知识梳理基础深化典型例题解析考点二考点二 创新性实验创新性实验(2
15、013高考福建卷高考福建卷)硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件某实硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件某实验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压验小组设计如图甲电路，给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点，正硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点极接低电势点)，探究其在无光照时的反向伏安特性图中电压表，探究其在无光照时的反向伏安特性图中电压表V1量程选用量程选用3 V，内阻为，内阻为6.0 k；电压表；电压表V2量程选用量程选用15 V，内阻约为，内阻约为30 k；R0为保护电阻；为保护电阻；直流电源电动势直流电源电动势E约为约为12 V，内阻不计，内阻不计(1
16、)根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路知识梳理基础深化典型例题解析考点二考点二 创新性实验创新性实验(2)用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器，调节变阻器R，读出电压表，读出电压表V1、V2的示数的示数U1、U2.某次测量时，电压表某次测量时，电压表V1示数如图丙，则示数如图丙，则U1_V，可算出通过硅光电池的反向，可算出通过硅光电池的反向电流大小为电流大小为_mA(保留两位小数保留两位小数)该小组测出大量数据，筛选出下表所示的该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组，组，U1、U2数据，算出相应
17、的硅光电池两端数据，算出相应的硅光电池两端反向电压反向电压Ux和通过的反向电流和通过的反向电流Ix(表中表中“”表示反向表示反向)，并在坐标纸上建立，并在坐标纸上建立IxUx坐标系，坐标系，标出了与表中前标出了与表中前5组组Ux、Ix数据对应的数据对应的5个坐标点请你标出余下的个坐标点请你标出余下的4个坐标点，并绘出个坐标点，并绘出IxUx图线图线.考点突破题型透析解析典型例题 (1)见答案见答案(2)V1选用的是选用的是3 V量程，则刻度盘的最小分度为量程，则刻度盘的最小分度为0.1 V，按，按“十分之一十分之一”估读法估读法应估读到应估读到0.01 V，故读得结果为，故读得结果为1.40
18、V因因V1与硅光电池串联，故通过硅光电池与硅光电池串联，故通过硅光电池的反向电流与通过的反向电流与通过V1的电流相同：的电流相同：I U1 /RV1 1.40 V/ 6.0k 0.23 mA.图见答案图见答案因因IxUx图线为一条曲线，故图线为一条曲线，故Ix与与Ux成非线性关系成非线性关系【答案答案】(1)连线如图连线如图 (2)1.40 0.23描点绘出描点绘出IxUx图线如图图线如图 非线性非线性考点二考点二 创新性实验创新性实验知识梳理基础深化跟踪训练2(2014中山模拟中山模拟)小明要测定一电源的电动势小明要测定一电源的电动势E和内电阻和内电阻r，实验器材有：一，实验器材有：一只只D
19、IS电流传感器电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用可视为理想电流表，测得的电流用I表示表示)，一只电阻箱，一只电阻箱(阻值阻值用用R表示表示)，一只开关和导线若干该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和，一只开关和导线若干该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据采集数据解析考点二考点二 创新性实验创新性实验知识梳理基础深化跟踪训练(1)小明设计该实验的原理表达式是小明设计该实验的原理表达式是_(用用E、r、I、R表示表示)；(2)小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至_(选填选填“最小值最小值”“最大值最大值”或或“任意值任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至图乙所示位置，则此，在实验过程中，将电阻箱调至图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为时电阻箱接入电路的阻值为_；(3)小明根据实验采集到的数据作出如图丙所示的小明根据实验采集到的数据作出如图丙所示的1/IR图象，则由图象求得该图象，则由图象求得该电源的电动势电源的电动势E_V，内阻，内阻r_.(结果均保留两位有效数字结果均保留两位有效数字)解析考点二考点二 创新性实验创新性实验考点突破题型透析解析跟踪训练考点二考点二 创新性实验创新性实验答案：答案：(1)EI(Rr)(2)最大值最大值 25(3)6.0(5.86.2均可均可) 2.4(2.32.5均可均可)
