福建專用高三物理一輪復(fù)習(xí) 第7章第7課時(shí) 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件 魯科版

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1、第七課時(shí)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻第七課時(shí)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1知道所選用的器材，并能按規(guī)范步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2理解測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理，會(huì)利用圖象法處理數(shù)據(jù)3能拓展遷移實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定二、實(shí)驗(yàn)器材電池(被測(cè)電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙三、實(shí)驗(yàn)步驟1電流表用0.6 A量程，電壓表用3 V量程，按圖連接好電路如圖所示2把變阻器的滑片移動(dòng)到使阻值最大的一端3閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1，U1)用同樣方法測(cè)量幾組I、U值，記錄在表格中四、注意事項(xiàng)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

2、大些(選用已使用過一段時(shí)間的舊干電池)2在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大，每次讀完U和I的數(shù)據(jù)后應(yīng)立即斷開電源，以免干電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象嚴(yán)重，使得E和r變化明顯3測(cè)出不少于5組I、U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，將測(cè)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(shí)，要讓盡可能多的點(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)別離開直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，以減小偶然誤差 對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解及數(shù)據(jù)的處理【例1】 用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，所用的電路如圖所示，一位同學(xué)測(cè)得的六組數(shù)據(jù)

3、如下表中所示：123456I(A)0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57U(V)1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05(1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖中作出UI圖線(2)根據(jù)圖線得出電池的電動(dòng)勢(shì)E_V，電池的內(nèi)阻r_.(3)若不作出圖線，只選用其中兩組U和I數(shù)據(jù)，可利用公式EU1I1r和EU2I2r算出E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，選用第_組和第_組的數(shù)據(jù)，求得E和r誤差最大(3)選用第3組和第4組數(shù)據(jù)求得的E和r誤差最大，不需要利用所給的6組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行計(jì)算，利用作圖就可看出這一點(diǎn)，選用這兩組數(shù)據(jù)求E和r，相當(dāng)于過圖中3和4兩點(diǎn)作一直線，利用此直線求出

4、E和r，而此直線與所畫的直線偏離最大答案：(1)見解析圖(2)1.46(1.461.47均對(duì))0.72(0.710.73均對(duì))(3)34(3)在圖(丙)上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線(4)根據(jù)圖(丙)描繪出的圖線可得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)電阻r_.解析：對(duì)于沒有電壓表或電流表測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，往往可由兩個(gè)阻值合適的定值電阻或電阻箱得到，由閉合電路歐姆定律得I(rrgR)E，調(diào)R，得不同I，解出r和E或多組數(shù)據(jù)作函數(shù)圖象得出r和E.(1)如圖所示(2)(3)如圖所示答案：(1)(2)(3)見解析(4)1.52(1.461.54均對(duì))0.3(0.250.35均對(duì)) (1)考查應(yīng)用電流表和電阻箱

5、測(cè)E、r原理：EI(Rrrg)；(2)圖象法處理數(shù)據(jù)應(yīng)靈活變式(2010年廣東理綜，34(2)某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻(R05 )一個(gè)，開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖(a)在圖(b)的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟：A檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖(c)所示，讀得電阻值是_；B將開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2斷開，電壓表的示數(shù)是1.49 V；C將開關(guān)S2_，電壓表的示數(shù)是1.16 V；斷開開關(guān)S1.使用測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是_(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)由于所用電壓表不是理想電壓

6、表，所以測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)比實(shí)際值偏_(填“大”或“小”)答案：見解析圖20 閉合0.69 小【測(cè)控導(dǎo)航】 考點(diǎn)考點(diǎn)題號(hào)題號(hào)1.實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理12.器材和電路選擇器材和電路選擇2、33.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理2、34.實(shí)驗(yàn)拓展遷移實(shí)驗(yàn)拓展遷移41.(2011年福建省三明一中第二次月考)在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，下面給出多種數(shù)據(jù)處理方法，其中既減小偶然誤差，又直觀、簡(jiǎn)便的方法是(C)A測(cè)出兩組(I，U)的數(shù)據(jù)，代入方程組EU1I1r和EU2I2r中，即可求出E和rB多測(cè)幾組(I，U)的數(shù)據(jù)，求出幾組E，r，最后分別求出其平均值C測(cè)出多組(I，U)的數(shù)據(jù)，畫出UI圖象，再根據(jù)圖象求E，rD多測(cè)出

7、幾組(I，U)數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測(cè)出開路時(shí)的路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)E，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r解析：數(shù)據(jù)處理典型的是多組描點(diǎn)，由圖象求出數(shù)據(jù)少誤差可能大，多組數(shù)據(jù)一般不用計(jì)算法，計(jì)算太大2(2011屆浙江省溫州八校高三期末聯(lián)考)物理興趣小組利用圖(甲)中的器材進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：第一步：按圖(乙)所示的電路圖接好電路第二步：把開關(guān)S打到1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)得多組電壓表和電流表的讀數(shù)如下表.U/V1.421.381.321.351.181.10I/A0.150.200.300.400.500.60第三步：把開關(guān)S打到2，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)得多組電壓表和電流表的讀數(shù)

8、并在圖(丙)中畫出相應(yīng)的圖象如圖所示第四步：整理儀器回答下列問題：(1)按圖(乙)電路把圖(甲)中的實(shí)物連線(2)在圖(丙)中作出第二步實(shí)驗(yàn)的UI圖象，并求出干電池A的電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)電阻r_ .(3)在第二步中當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí)，電壓表讀數(shù)為1.2 V，保持滑動(dòng)變阻器的阻值不變，把開關(guān)S打到2，則此時(shí)硅光電池B的輸出功率P_ W.3(2011年福建省廈門外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高三第三次月考)用如圖(甲)所示的電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻蓄電池的電動(dòng)勢(shì)約為2 V，內(nèi)電阻很小除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：A電壓表V(量程3 V)；B電流表A1(量程0.6 A)；C電流表A2(

9、量程3 A)；D定值電阻R0(阻值4 ，額定功率4 W)；E滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍020 ，額定電流1 A)(1)電流表應(yīng)選_；(填器材前的字母代號(hào))(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出UI圖象(如圖(乙)所示)，則蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)阻r_.答案：(1)B(2)2.100.204(2011年杭州市高三第一次高考科目教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))2010年世博會(huì)在上海舉行，本次世博會(huì)大量采用低碳環(huán)保技術(shù)，太陽(yáng)能電池用作照明電源是其中的亮點(diǎn)之一硅光電池是太陽(yáng)能電池的一種，某同學(xué)為了測(cè)定某種硅光電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，設(shè)計(jì)了如圖(甲)所示電路，在一定強(qiáng)度的光照下進(jìn)行測(cè)量，圖中與電流表A1串聯(lián)的定值電阻的阻值R0990 .(1

10、)現(xiàn)有三只電流表：A電流表(滿偏電流3.0 mA，內(nèi)阻為10 )B電流表(量程0300 mA，內(nèi)阻很小)C電流表(量程03 A，內(nèi)阻很小)為減小測(cè)量誤差，則電流表A1選_；電流表A2選_(選填元件代號(hào))(2)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出該硅光電池的UI圖象如圖(乙)所示，由圖象可知：該電池的電動(dòng)勢(shì)E_ V，在流過電流表A2的電流小于200 mA的情況下，此電池的內(nèi)阻r_ ；(3)若將該硅光電池兩端接上阻值為6 的電阻，求此時(shí)該電阻消耗的功率，簡(jiǎn)要寫出求解過程(本題答案均保留三位有效數(shù)字)解析：(1)實(shí)驗(yàn)中電流表A1的示數(shù)乘以A1和R0阻值的和表示硅光電池的路端電壓，所以電流表A1應(yīng)選內(nèi)阻已知的電流表并且由第(2)問中測(cè)出的圖(乙)所示的UI圖象可知電源電動(dòng)勢(shì)不到3.0 V，所以流經(jīng)電流表A1的電流不會(huì)超過3.0 mA，所以電流表A1應(yīng)選A.(2)當(dāng)干路電流為零時(shí)，路端電壓為電源電動(dòng)勢(shì)由UI圖象的縱軸截距知電池的電動(dòng)勢(shì)E2.90 V，在流過電流表A2的電流小于200 mA的情況下，UI圖象的斜率的數(shù)值表示電源內(nèi)阻，所以此電池的內(nèi)阻r4.00 .(3)作出電阻為6 的UI圖線如圖所示，兩圖線的交點(diǎn)即為6 的電阻接在該硅光電池的工作點(diǎn)PUI1.500.250 W0.375 W(0.3680.382 W均可)答案：(1)AB(2)2.904.00(3)0.375(0.3680.382均可)