高三物理一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

1、實(shí)驗(yàn)九測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)九測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻01主干回顧固基礎(chǔ)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹俊緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?. 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻2. 掌握用圖象法求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻掌握用圖象法求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻【實(shí)驗(yàn)原理】【實(shí)驗(yàn)原理】1. 實(shí)驗(yàn)依據(jù)閉合電路歐姆定律實(shí)驗(yàn)依據(jù)閉合電路歐姆定律2. 實(shí)驗(yàn)電路：如圖實(shí)驗(yàn)電路：如圖注意：電流表相注意：電流表相對(duì)電源外接，滑對(duì)電源外接，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)動(dòng)變阻器串聯(lián)3. E和和r的求解：由的求解：由UEIr4. 作圖法數(shù)據(jù)處理，如圖所示：作圖法數(shù)據(jù)處理，如圖所示：圖線與縱軸交點(diǎn)為電動(dòng)勢(shì)圖線與縱軸交點(diǎn)為電動(dòng)勢(shì)E.【實(shí)驗(yàn)器材】【實(shí)驗(yàn)器材】 電池電池(被測(cè)電源被測(cè)電源)

2、、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆【實(shí)驗(yàn)步驟】【實(shí)驗(yàn)步驟】 (1)電流表用電流表用0.6 A量程，電壓表用量程，電壓表用3 V量程，按圖所示連接量程，按圖所示連接好電路好電路 (2)把滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到使接入電路的阻值最大的一把滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到使接入電路的阻值最大的一端端 (3)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)錄一組數(shù)據(jù)(I1，U1)用同樣方法測(cè)量幾組用同樣方法測(cè)量幾組I、U值，填入表格中值，填入表格中.(4)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路，整理好器材

3、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路，整理好器材第第1組組第第2組組第第3組組第第4組組第第5組組第第6組組U/VI/A【數(shù)據(jù)處理】【數(shù)據(jù)處理】 1. 公式法公式法取上表六組對(duì)應(yīng)的取上表六組對(duì)應(yīng)的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r讓第讓第1式和第式和第4式聯(lián)立方程，第式聯(lián)立方程，第2式和第式和第5式聯(lián)立方程，第式聯(lián)立方程，第3式和第式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三組式聯(lián)立方程，這樣解得三組E、r，取其平均值作為電池的電動(dòng)勢(shì)，取其平均值作為電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r的大小的大小【注意事項(xiàng)】【注意事項(xiàng)】 (1)為了使電池的路端電壓變化明顯，為了使電池的路端電壓變化

4、明顯，電池的內(nèi)阻應(yīng)選的大電池的內(nèi)阻應(yīng)選的大些些(選用已使用過(guò)一段時(shí)間的干電池選用已使用過(guò)一段時(shí)間的干電池) (2)在實(shí)驗(yàn)中不要將在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過(guò)大，每次讀完調(diào)得過(guò)大，每次讀完U和和I的數(shù)據(jù)后應(yīng)的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開(kāi)電源，以免干電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象嚴(yán)重，使立即斷開(kāi)電源，以免干電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象嚴(yán)重，使得得E和和r明顯變化明顯變化 (3)測(cè)出不少于測(cè)出不少于6組組I和和U的數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方的數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時(shí)，類似于逐差法，要將測(cè)出的程組求解時(shí)，類似于逐差法，要將測(cè)出的UI數(shù)據(jù)中，第數(shù)據(jù)中，第1和第和第4組為一組，第組為一組，第2和第和第5組為一組，

5、第組為一組，第3和第和第6組為一組，分別解出組為一組，分別解出E、r值再求平均值值再求平均值(4)在畫(huà)在畫(huà)UI圖線時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，圖線時(shí)，要使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱分布在直線兩側(cè)，不要顧及個(gè)別離開(kāi)直不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱分布在直線兩側(cè)，不要顧及個(gè)別離開(kāi)直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，以減小偶然誤差線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，以減小偶然誤差(5)干電池內(nèi)阻較小時(shí)，干電池內(nèi)阻較小時(shí)，U的變化較小，此時(shí)，坐標(biāo)圖中數(shù)的變化較小，此時(shí)，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖甲所示的狀況，使下部大面積空間得不到利據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖甲所示的狀況，使下部大面積空間得不到利用為此，用為此，可使縱坐標(biāo)不從零開(kāi)始而是根據(jù)測(cè)

6、得的數(shù)據(jù)從某一可使縱坐標(biāo)不從零開(kāi)始而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開(kāi)始恰當(dāng)值開(kāi)始(橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)I必須從零開(kāi)始必須從零開(kāi)始)，如圖乙所示，并且把縱坐，如圖乙所示，并且把縱坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小此時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小此時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢(shì)表示短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢(shì) 【誤差分析】【誤差分析】1. 偶然誤差偶然誤差(1)由讀數(shù)不準(zhǔn)和電表線性不良引起誤差由讀數(shù)不準(zhǔn)和電表線性不良引起誤差(2)用圖象法求用圖象法求E和和r時(shí)，由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差時(shí)，由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差(3)測(cè)量過(guò)程中通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或電流過(guò)

7、大，都會(huì)引起測(cè)量過(guò)程中通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或電流過(guò)大，都會(huì)引起E、r變變化化2. 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導(dǎo)致的誤差由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導(dǎo)致的誤差 (1)如圖甲所示，在理論上如圖甲所示，在理論上EU(IVIA)r，其中電壓表示，其中電壓表示數(shù)數(shù)U是準(zhǔn)確的電源兩端電壓而實(shí)驗(yàn)中忽略了通過(guò)電壓表的電流是準(zhǔn)確的電源兩端電壓而實(shí)驗(yàn)中忽略了通過(guò)電壓表的電流IV而形成誤差，而且電壓表示數(shù)越大，而形成誤差，而且電壓表示數(shù)越大，IV越大越大結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí)，當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí)，IV0，IAI短短，短路電流測(cè)量值，短路電流測(cè)量值真實(shí)值真實(shí)值 E測(cè)測(cè)E真真 (2)若采用如圖甲所示

8、的電路，若采用如圖甲所示的電路，IA為電源電流真實(shí)值，理論為電源電流真實(shí)值，理論上有上有EUUAIAr，其中，其中UA不可知，而造成誤差，而且電流不可知，而造成誤差，而且電流表示數(shù)越大，表示數(shù)越大，UA越大，當(dāng)電流為零時(shí)，越大，當(dāng)電流為零時(shí)，UA0，電壓為準(zhǔn)確值，電壓為準(zhǔn)確值，等于等于E.結(jié)論：結(jié)論：E為真實(shí)值為真實(shí)值I短測(cè)短測(cè)I短真短真第第19頁(yè)頁(yè)主干回顧固基礎(chǔ)主干回顧固基礎(chǔ)高考模擬提能訓(xùn)高考模擬提能訓(xùn)典例突破知規(guī)律典例突破知規(guī)律金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 物理物理第七章 恒定電流 【它案設(shè)計(jì)】【它案設(shè)計(jì)】 以上測(cè)量方法一般稱為伏安法，測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻還

9、以上測(cè)量方法一般稱為伏安法，測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻還有以下幾種方法：有以下幾種方法：1. 安阻法安阻法 用一個(gè)電流表和電阻箱測(cè)量，電路如圖甲所示，測(cè)量原理用一個(gè)電流表和電阻箱測(cè)量，電路如圖甲所示，測(cè)量原理為：為：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出，由此可求出E和和r，此種方法，此種方法使測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)無(wú)偏差，但內(nèi)阻偏大使測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)無(wú)偏差，但內(nèi)阻偏大第第20頁(yè)頁(yè)主干回顧固基礎(chǔ)主干回顧固基礎(chǔ)高考模擬提能訓(xùn)高考模擬提能訓(xùn)典例突破知規(guī)律典例突破知規(guī)律金版教程金版教程 高三一輪總復(fù)習(xí)高三一輪總復(fù)習(xí) 新課標(biāo)新課標(biāo) 物理物理第七章 恒定電流 2. 伏阻法伏阻法02典例突破知規(guī)律考點(diǎn)考點(diǎn)1儀器選擇與

10、誤差分析儀器選擇與誤差分析典例透析典例透析用如圖所示電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻電池用如圖所示電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻用一個(gè)定值電阻R0起保護(hù)作用除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外，可供起保護(hù)作用除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：(a)電流表電流表(量程量程0.6 A、3 A)；(b)電壓表電壓表(量程量程3 V、15 V)；(c)定值電阻定值電阻(阻值阻值1 、額定功率、額定功率5 W)；(d)定值電阻定值電阻(阻值阻值10 、額定功

11、率、額定功率10 W)；(e)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(阻值范圍阻值范圍010 、額定電流、額定電流2 A)；(f)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(阻值范圍阻值范圍0100 、額定電流、額定電流1 A)那么：那么：(1)要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇_V，電，電流表的量程應(yīng)選擇流表的量程應(yīng)選擇_A；R0應(yīng)選擇應(yīng)選擇_的定值電的定值電阻，阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是應(yīng)選擇阻值范圍是_的滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)變阻器(2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是_.嘗試解答嘗試解答(1)3 0.61 010 (2)見(jiàn)解析見(jiàn)解析(1)由于一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為由于一節(jié)干電

12、池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，故選量程為，故選量程為3 V的電壓的電壓表；估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾歐左右，加上保表；估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾歐左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在護(hù)電阻，最大電流在0.5 A左右，所以選量程為左右，所以選量程為0.6 A的電流表；的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，保護(hù)電阻太大，會(huì)使得電流表、電壓表取由于電池內(nèi)阻很小，保護(hù)電阻太大，會(huì)使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大，故取阻值為值范圍小，造成的誤差大，故取阻值為1 的定值電阻；滑動(dòng)變的定值電阻；滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，故取阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，故取010

13、的的滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(2)系統(tǒng)誤差一般是由測(cè)量工具和測(cè)量方法造成的，一般具系統(tǒng)誤差一般是由測(cè)量工具和測(cè)量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作有傾向性，總是偏大或者偏小本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測(cè)量值小，造成用造成電流表讀數(shù)總是比測(cè)量值小，造成E測(cè)測(cè)E真真，r測(cè)測(cè)r真真變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練在測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路圖在測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示如圖所示(1)(多選多選)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)選用哪個(gè)電流表和滑動(dòng)變阻器實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)選用哪個(gè)電流表和滑動(dòng)變阻器_(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)

14、的字母)A. 電流表電流表A1(量程量程0.6 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.8 )B. 電流表電流表A2(量程量程3 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約0.5 )C. 滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R1(010 )D. 滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R2(0200 )(2)實(shí)驗(yàn)中要求電流表測(cè)量通過(guò)電池的電流，電壓表測(cè)量電實(shí)驗(yàn)中要求電流表測(cè)量通過(guò)電池的電流，電壓表測(cè)量電池兩極的電壓根據(jù)圖示的電路，電流表的示數(shù)池兩極的電壓根據(jù)圖示的電路，電流表的示數(shù)_(填填“大于大于”、“小于小于”或或“等于等于”)通過(guò)電池的電流通過(guò)電池的電流(3)若測(cè)量的是新干電池，其內(nèi)阻比較小當(dāng)在較大范圍內(nèi)若測(cè)量的是新干電池，其內(nèi)阻比較小當(dāng)在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器

15、時(shí)，電壓表示數(shù)變化調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，電壓表示數(shù)變化_(填填“明顯明顯”或或“不明顯不明顯”)解析：解析：實(shí)驗(yàn)時(shí)，干電池的放電電流不能太大，電流表選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)，干電池的放電電流不能太大，電流表選擇量程量程0.6 A的的A1，滑動(dòng)變阻器選擇，滑動(dòng)變阻器選擇010 的的R1.根據(jù)題圖所示的根據(jù)題圖所示的電路，由于電壓表的分流作用，電流表的示數(shù)小于通過(guò)電池的電路，由于電壓表的分流作用，電流表的示數(shù)小于通過(guò)電池的電流若測(cè)量的是新干電池，則電池內(nèi)阻比較小，畫(huà)出的電流若測(cè)量的是新干電池，則電池內(nèi)阻比較小，畫(huà)出的UI圖線的斜率較小，當(dāng)在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，電壓表圖線的斜率較小，當(dāng)在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻

16、器時(shí)，電壓表示數(shù)變化不明顯示數(shù)變化不明顯答案：答案：(1)AC(2)小于小于(3)不明顯不明顯考點(diǎn)考點(diǎn)2對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理的考查對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理的考查典例透析典例透析2013浙江高考浙江高考采用如圖所示的電路采用如圖所示的電路“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻和內(nèi)阻”(1)除了選用照片中的部分器材外，除了選用照片中的部分器材外，_(填選項(xiàng)填選項(xiàng))；A還需要電壓表還需要電壓表B還需要電流表還需要電流表C還需要學(xué)生電源還需要學(xué)生電源 D不再需要其他器材不再需要其他器材(2)測(cè)量所得數(shù)據(jù)如下：測(cè)量所得數(shù)據(jù)如下：用作圖法求得電池的內(nèi)阻用作圖法求得電池的內(nèi)阻r_；(3)根據(jù)第根據(jù)第5次所測(cè)得

17、的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求得電流表內(nèi)阻次所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求得電流表內(nèi)阻RA_.測(cè)量次數(shù)測(cè)量次數(shù)物理量物理量123456R/1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670.620.43嘗試解答嘗試解答(1)A (2)見(jiàn)解析見(jiàn)解析 (3)0.22(1)由電路圖可知為伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，因由電路圖可知為伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，因此還需要電壓表，應(yīng)選此還需要電壓表，應(yīng)選A. (2)作圖如下，由作圖如下，由UEIr可知圖線的斜率為內(nèi)阻，即可知圖線的斜率為內(nèi)阻，即r(0.750.10) 考點(diǎn)考點(diǎn)3用電阻箱、伏特表和電阻箱電流用電阻箱、伏特表和電阻箱電流表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練某同學(xué)通過(guò)查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池該同學(xué)想某同學(xué)通過(guò)查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池該同學(xué)想測(cè)量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)測(cè)量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻和內(nèi)電阻r，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)電阻箱一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)電阻箱(最大阻值為最大阻值為999.9 ，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用用)、一