2012優(yōu)化方案高三物理一輪復習課件實驗十測定電源的電動勢和內(nèi)阻

1、實驗十 測定電源的電動勢和內(nèi)阻,過程分析導引,實驗典例精析,知能優(yōu)化演練,實驗十 測定電源的電動勢和內(nèi)阻,知識要點歸納,知識要點歸納,實驗目的 1掌握用電壓表和電流表測定電源的電動勢和內(nèi)阻的方法；進一步理解閉合電路的歐姆定律 2掌握用圖象法求電動勢和內(nèi)阻的方法,實驗原理 1實驗依據(jù)：閉合電路歐姆定律 2實驗電路：如圖751所示,圖751,圖752,實驗器材 電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、坐標紙、鉛筆,過程分析導引,一、實驗步驟 1電流表用0.6 A量程，電壓表用3 V量程，按圖751連接好電路 2把變阻器的滑片移動到使阻值最大的一端 3閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表

2、有明顯示數(shù)記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣方法測量并記錄幾組I、U值，并填入表格中 4斷開開關，拆除電路，整理好器材,二、數(shù)據(jù)處理 本實驗中數(shù)據(jù)的處理方法，一是聯(lián)立方程求解的公式法，二是描點畫圖法.,法一：取六組對應的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足的關系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r讓第1式和第4式聯(lián)立方程，第2式和第5式聯(lián)立方程，第3式和第6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勢E和內(nèi)阻r的大小,三、誤差分析 1由讀數(shù)誤差和電表線性不良引起誤差 2用圖象法求E和r時，由于作圖不準確造成的誤差 3本實驗采用的圖751所示的測量電路是存在系統(tǒng)誤差的，這是由于電壓表的分流

3、IV引起的，使電流表的示數(shù)I測小于電池的輸出電流I真因為I真I測IV，而IVU/RV，U越大，IV越大，U趨近于零時，IV也趨近于零所以此種情況下圖線與橫軸的交點為真實的短路電流，而圖線與縱軸的交點為電動勢的測量值，比真實值偏小修正后的圖線如圖753所示，顯然，E、r的測量值都比真實值偏小，r測r真、E測r真,圖754,圖755,四、注意事項 1為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻應選的大些(選用已使用過一段時間的干電池) 2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極化現(xiàn)象過重，使得E、r明顯變化 3測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組

4、求解時，類似于逐差法，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4組為一組，第2和第5組為一組，第3和第6組為一組，分別解出E、r值再求平均值,4在畫UI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直線較遠的點，以減小偶然誤差 5干電池內(nèi)阻較小時，U的變化較小，此時，坐標圖中數(shù)據(jù)點將呈現(xiàn)如圖756甲所示的狀況，使下部大面積空間得不到,圖756,五、實驗創(chuàng)新 1安阻法 用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖757，測量原理為：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內(nèi)阻偏大,圖757,圖758,實驗典例精析,(2011年長沙市

5、一中月考)用如圖759所示電路測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，所給的器材有： A電壓表V：03 V和015 V兩個量程 B電流表A：00.6 A和03 A C滑動變阻器R1(最大電阻為20 ) D滑動變阻器R2(最大電阻為100 ) E開關S和導線若干,圖759,(1)電流表應選用_量程；電壓表應選用_量程；滑動變阻器應選_(選填“R1”或“R2”) (2)如圖7510所示UI圖上是根據(jù)實驗測得的7組數(shù)據(jù)標出的點請你畫出圖線，并由圖線求出E_V，r_.,圖7510,【解析】 (1)因為電源的電動勢接近1.5 V，則電壓表應該選擇03 V量程，電池的內(nèi)阻一般為幾歐，則電流表應該選擇00.6 A

6、量程；同時為了方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器應該選擇阻值較小的，故選R1. (2)將實驗過程中描出的點用直線連接起來，連接時要使盡量多的點在直線上，不在直線上的點盡量分布在直線的兩側(cè)由得到的直線可知，電源電動勢為1.5 V，在直線上取一點，代入EUIr，可以求出電源的內(nèi)阻為0.5 .,【答案】 (1)00.6 A 03 V R1 (2)圖線如圖7511所示 1.5 0.5,圖7511,(2010年高考江蘇卷)在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學設計了如圖7512所示的實物電路,圖7512,(1)實驗時，應先將電阻箱的電阻調(diào)到_(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”) (2)改變電阻箱的阻