高三物理一輪復習 實驗九《測定電源的電動勢和內(nèi)阻》課件

實驗九實驗九測定電源的電動勢和內(nèi)阻測定電源的電動勢和內(nèi)阻過程分析導引過程分析導引實驗典例精析實驗典例精析知能優(yōu)化演練知能優(yōu)化演練實實驗驗九九測測定定電電源源的的電電動動勢勢和和內(nèi)內(nèi)阻阻知識要點歸納知識要點歸納知識要點歸納知識要點歸納實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?掌握用電壓表和電流表測定電源的電動勢和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)阻的方法掌握用圖象法求電動勢和內(nèi)阻的方法實驗原理實驗原理1實驗依據(jù)：閉合電路歐姆定律實驗依據(jù)：閉合電路歐姆定律2實驗電路：如圖實驗電路：如圖751所示所示圖圖751圖圖752實驗器材實驗器材電池電池(被測電源被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導線、坐標紙、鉛筆導線、坐標紙、鉛筆過程分析導引過程分析導引一、實驗步驟一、實驗步驟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，按圖量程，按圖751連接好電路連接好電路2把變阻器的滑片移動到使阻值最大的一端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，使電流表有明顯示數(shù)記閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(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幾組I、U值，并填入表格中值，并填入表格中4斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材二、數(shù)據(jù)處理二、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，二是描點畫圖法.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法一：取六組對應(yīng)的法一：取六組對應(yīng)的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足的關(guān)系式數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足的關(guān)系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r讓第讓第1式和第式和第4式式聯(lián)立方程，第聯(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)立式聯(lián)立方程，這樣解得三組方程，這樣解得三組E、r，取其平均值作為電池的電動，取其平均值作為電池的電動勢勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r的大小的大小三、誤差分析三、誤差分析1由讀數(shù)誤差和電表線性不良引起誤差由讀數(shù)誤差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，由于作圖不準確造成的誤差時，由于作圖不準確造成的誤差3本實驗采用的圖本實驗采用的圖751所示的測量電路是存在系統(tǒng)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誤差的，這是由于電壓表的分流IV引起的，使電流表的引起的，使電流表的示數(shù)示數(shù)I測測小于電池的輸出電流小于電池的輸出電流I真真因為因為I真真I測測IV，而，而IVU/RV，U越大，越大，IV越大，越大，U趨近于零時，趨近于零時，IV也趨近于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偏小修正后的圖線如圖753所示，顯然，所示，顯然，E、r的的測量值都比真實值偏小，測量值都比真實值偏小，r測測r真真、E測測r真真圖圖754圖圖755四、注意事項四、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(yīng)選的為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻應(yīng)選的大些大些(選用已使用過一段時間的干電池選用已使用過一段時間的干電池)2在實驗中不要將在實驗中不要將I調(diào)得過大，每次讀完調(diào)得過大，每次讀完U、I讀數(shù)立即讀數(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明顯變化明顯變化3測出不少于測出不少于6組組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時，類似于逐差法，要將測出的程組求解時，類似于逐差法，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，數(shù)據(jù)中，第第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，第組為一組，第3和第和第6組為組為一組，分別解出一組，分別解出E、r值再求平均值值再求平均值4在畫在畫UI圖線時，要使較多的點落在這條直線上或圖線時，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，以減小偶然誤差線較遠的點，以減小偶然誤差5干電池內(nèi)阻較小時，干電池內(nèi)阻較小時，U的變化較小，此時，坐標圖的變化較小，此時，坐標圖中數(shù)據(jù)點將呈現(xiàn)如圖中數(shù)據(jù)點將呈現(xiàn)如圖756甲所示的狀況，使下部大甲所示的狀況，使下部大面積空間得不到面積空間得不到圖圖756五、實驗創(chuàng)新五、實驗創(chuàng)新1安安阻法阻法用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖757，測量原，測量原理為：理為：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出，由此可求出E和和r，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內(nèi)阻偏大此種方法使測得的電動勢無偏差，但內(nèi)阻偏大圖圖757圖圖758實驗典例精析實驗典例精析器材選擇和數(shù)據(jù)處理器材選擇和數(shù)據(jù)處理 (2011年長沙市一中月考年長沙市一中月考)用如圖用如圖759所所示電路測一節(jié)干電池的電動勢示電路測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻和內(nèi)電阻r，所給，所給的器材有：的器材有：A電壓表電壓表V：03 V和和015 V兩個量程兩個量程B電流表電流表A：00.6 A和和03 AC滑動變阻器滑動變阻器R1(最大電阻為最大電阻為20 )D滑動變阻器滑動變阻器R2(最大電阻為最大電阻為100 )E開關(guān)開關(guān)S和導線若干和導線若干圖圖759(1)電流表應(yīng)選用電流表應(yīng)選用_量程；電壓表應(yīng)選用量程；電壓表應(yīng)選用_量程；滑動變阻器應(yīng)選量程；滑動變阻器應(yīng)選_(選填選填“R1”或或“R2”)(2)如圖如圖7510所示所示UI圖上是根據(jù)實驗測得的圖上是根據(jù)實驗測得的7組數(shù)組數(shù)據(jù)標出的點請你畫出圖線，并由圖線求出據(jù)標出的點請你畫出圖線，并由圖線求出E_V，r_.圖圖7510【解析解析】(1)因為電源的電動勢接近因為電源的電動勢接近1.5 V，則電壓表，則電壓表應(yīng)該選擇應(yīng)該選擇03 V量程，電池的內(nèi)阻一般為幾歐，則電流量程，電池的內(nèi)阻一般為幾歐，則電流表應(yīng)該選擇表應(yīng)該選擇00.6 A量程；同時為了方便調(diào)節(jié)，滑動變量程；同時為了方便調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)該選擇阻值較小的，故選阻器應(yīng)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，代入在直線上取一點，代入EUIr，可以求出電源的內(nèi)，可以求出電源的內(nèi)阻為阻為0.5 .【答案答案】(1)00.6 A03 VR1(2)圖線如圖圖線如圖7511所示所示1.50.5圖圖7511 (2010年高考江蘇卷年高考江蘇卷)在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用電壓表實驗中，由于所用電壓表(視為理想電壓表視為理想電壓表)的量程較小，的量程較小，某同學設(shè)計了如圖某同學設(shè)計了如圖7512所示的實物電路所示的實物電路實驗創(chuàng)新實驗創(chuàng)新圖圖7512(1)實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到_(選填選填“最大值最大值”、“最小值最小值”或或“任意值任意值”)(2)改變電阻箱的阻值改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值，分別測出阻值R010 的定值的定值電阻兩端的電壓電阻兩端的電壓U.下列兩組下列兩組R的取值方案中，比較合理的取值方案中，比較合理的方案是的方案是_(填選填選“1”或或“2”)方案編號方案編號電阻箱的阻值電阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0知能優(yōu)化演練知能優(yōu)化演練本部分內(nèi)容講解結(jié)束本部分內(nèi)容講解結(jié)束點此進入課件目錄點此進入課件目錄按按ESC鍵退出全屏播放鍵退出全屏播放謝謝使用謝謝使用