高考物理大一輪復(fù)習(xí)浙江專用人教課件第七章恒定電流734

1、實驗(4)測定電源的電動勢和內(nèi)阻,-3-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,基礎(chǔ)夯實 一、實驗?zāi)康?測定電源的電動勢和內(nèi)阻。 二、實驗原理 由閉合電路的歐姆定律E=U+Ir知,路端電壓U=E-Ir,對給定的電源,E、r為常量,因此路端電壓U是電流I的一次函數(shù)。將電池、電流表、電壓表、可變電阻連接成如圖甲所示的電路,改變可變電阻R的阻值,可以測得多組I、U值。,-4-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,1.把兩組數(shù)據(jù)代入方程組E=U1+I1r,E=U2+I2r可得, 。為了減少偶然誤差,至少測6組U、I值,求出幾組E和r,求出它們的平均值即實驗結(jié)果。 2.將U、I值描在如圖乙所示的U-I坐標(biāo)中,圖線應(yīng)該是一條直線。顯然,圖

2、線在U坐標(biāo)軸上的截距值就是電源電動勢,直線斜率的絕對值就是電源的內(nèi)阻。,-5-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,三、實驗步驟,-6-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,-7-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,四、數(shù)據(jù)處理 方法1:列方程組。 方法2:用U-I圖象(請見【實驗原理】)。 五、注意事項 1.使用內(nèi)阻大些(用過一段時間)的干電池,在實驗中不要將I調(diào)得過大,每次讀完U、I讀數(shù)立即斷電,以免干電池在大電流放電時嚴(yán)重極化,導(dǎo)致E、r明顯變化。 2.在畫U-I圖線時,要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè),而不要顧及個別離開較遠(yuǎn)的點,以減少偶然誤差。,-8-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,3.干電池內(nèi)阻較小時,路端電壓U的

3、變化也較小,這時,在畫U-I圖線時,縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)。但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流,不過圖線在縱軸上截距值仍等于電動勢,直線斜率的絕對值還是電源的內(nèi)阻,在直線上任取兩個相距較遠(yuǎn)的點,由 求內(nèi)阻值r。,-9-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,1,2,1.(201510浙江選考)某實驗小組做“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗電路如圖1所示。 (1)電流表示數(shù)如圖2所示,則電流為0.250.01A。 圖1圖2,-10-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,1,2,圖3 (2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)獲得U-I圖象如圖3所示,則電動勢E=1.430.01V,內(nèi)阻r=0

4、.750.03 。,-11-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,1,2,2.(20169金華十校聯(lián)考)在“測定電池的電動勢和內(nèi)電阻”實驗中。 (1)某同學(xué)用多用電表粗測一節(jié)干電池的電動勢,選擇開關(guān)應(yīng)置于02.5 V。 (2)該同學(xué)根據(jù)圖甲中的電路圖將實驗儀器連接成如圖乙所示的實驗電路,a、b、c、d四條導(dǎo)線中,其中有一條導(dǎo)線連接錯誤,則該導(dǎo)線是b。,甲,乙,-12-,基礎(chǔ)夯實,自我診斷,1,2,丙,(3)該同學(xué)利用正確的電路測得多組電流、電壓值,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到如圖丙所示的U-I圖線,由此可知該電池的電動勢E=1.46(1.451.47)V;內(nèi)阻r=0.78(0.770.79) 。(均保留兩位小數(shù)),-1

5、3-,考點一,考點二,題組突破 1.用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動勢約4.5 V,內(nèi)電阻約1 )的電動勢和內(nèi)電阻,除待測電池組、開關(guān)、導(dǎo)線外,還有下列器材供選用:,-14-,考點一,考點二,A.電流表:量程0.6 A,內(nèi)電阻約1 B.電流表:量程3 A,內(nèi)電阻約0.2 C.電壓表:量程3 V,內(nèi)電阻約30 k D.電壓表:量程6 V,內(nèi)電阻約60 k E.滑動變阻器:01 000 ,額定電流0.5 A F.滑動變阻器:020 ,額定電流2 A (1)為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選用A,電壓表應(yīng)選用D,滑動變阻器應(yīng)選用F。(均填儀器的字母代號) (2)圖為正確選擇儀器

6、后,連好的部分電路。為了使測量誤差盡可能小,還需在電路中用導(dǎo)線將a和d相連、c和g相連、f和h相連(均填儀器上接線柱的字母代號)。,-15-,考點一,考點二,解析: (1)因三節(jié)干電池的電動勢約為4.5 V,故電壓表應(yīng)選D;因干電池放電電流不宜超過0.5 A,故電流表應(yīng)選A;由電壓表和電流表的測量范圍可知滑動變阻器選用F即可。 (2)本實驗的實驗電路應(yīng)如圖所示。為了連接成如圖所示的實驗電路,還需要用導(dǎo)線將a與d、c與g、f與h相連。,-16-,考點一,考點二,2.(2016寧波聯(lián)考)在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗中,通過改變滑動變阻器電阻大小,測量并記錄多組電壓和相應(yīng)電流值,某同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)

7、如下表所示,與預(yù)想的實驗結(jié)果不一致。 由實驗數(shù)據(jù)來分析,他所連接的電路可能是下列電路圖中的( ),答案,解析,-17-,考點一,考點二,例題利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差。 (1)應(yīng)該選擇的實驗電路是圖中的甲(選填“甲”或“乙”)。 (2)現(xiàn)有電流表(00.6 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材: A.電壓表(015 V)B.電壓表(03 V) C.滑動變阻器(050 )D.滑動變阻器(0500 ) 實驗中電壓表應(yīng)選用B;滑動變阻器應(yīng)選用C。(選填相應(yīng)器材前的字母),-18-,考點一,考點二,(3)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已

8、經(jīng)標(biāo)在坐標(biāo)紙上,請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出U-I圖線。,-19-,考點一,考點二,(4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=1.50(1.491.51)V,內(nèi)電阻r=0.83(0.810.85) 。,答案: 如解析圖,-20-,考點一,考點二,解析: (1)干電池內(nèi)阻較小,為減小實驗誤差,應(yīng)選題甲所示電路圖;(2)一節(jié)干電池電動勢約為1.5 V,則電壓表應(yīng)選B,為方便實驗操作,滑動變阻器應(yīng)選C;(3)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點,然后作出電源的U-I圖象如圖所示;(4)由圖示電源U-I圖象可以知道,圖象與縱軸交點坐標(biāo)值是1.5,則電源電動勢E=1.5 V,電源內(nèi)阻約為0

9、.83 。,-21-,考點一,考點二,類題過關(guān) 1某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖乙所示的 圖線,其中R為電阻箱讀數(shù),I為電流表讀數(shù),由此可以得到E=2.9V,r=0.9 。 甲乙,-22-,考點一,考點二,-23-,考點一,考點二,類題過關(guān) 2 如圖所示的電路中,恒流源可為電路提供恒定電流I0,R為定值電阻,電流表、電壓表均可視為理想電表。某同學(xué)利用該電路研究滑動變阻器RL消耗的電功率。改變RL的阻值,記錄多組電流、電壓的數(shù)值,得到如圖所示的U-I關(guān)系圖線。,-24-,考點一,考點二,回答下列問題: (1)滑片向下移動時,電壓表示數(shù)減小(選填“增大”或“減小”)。 (2)I0=1.00(0.99、1.01均正確)A。 (3)RL消耗的最大功率為5W(保留一位有效數(shù)字)。,-25-,考點一,考點二,解析: (1)當(dāng)滑動變阻器滑片向下移動時,接入電路的