福建專用高三物理一輪復(fù)習(xí) 第7章第7課時 實驗：測定電源的電動勢和內(nèi)阻課件 魯科版

第七課時實驗：測定電源的電動勢和內(nèi)阻第七課時實驗：測定電源的電動勢和內(nèi)阻1知道所選用的器材，并能按規(guī)范步驟進行實驗2理解測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理，會利用圖象法處理數(shù)據(jù)3能拓展遷移實驗原理，設(shè)計不同的實驗電路進行電源電動勢和內(nèi)阻的測定二、實驗器材電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標紙三、實驗步驟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)用同樣方法測量幾組I、U值，記錄在表格中四、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)選的大些(選用已使用過一段時間的舊干電池)2在實驗中不要將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極化現(xiàn)象嚴重，使得E和r變化明顯3測出不少于5組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時，類似于逐差法，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，要讓盡可能多的點落在這條直線上，不在直線上的點應(yīng)對稱分布在直線兩側(cè)，不要顧及個別離開直線較遠的點，以減小偶然誤差 對實驗原理的理解及數(shù)據(jù)的處理【例1】 用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內(nèi)阻r，所用的電路如圖所示，一位同學(xué)測得的六組數(shù)據(jù)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勢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)分別進行計算，利用作圖就可看出這一點，選用這兩組數(shù)據(jù)求E和r，相當于過圖中3和4兩點作一直線，利用此直線求出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)0.72(0.710.73均對)(3)34(3)在圖(丙)上把描繪出的坐標點連成圖線(4)根據(jù)圖(丙)描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E_V，內(nèi)電阻r_.解析：對于沒有電壓表或電流表測電池電動勢和內(nèi)阻，往往可由兩個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)0.3(0.250.35均對) (1)考查應(yīng)用電流表和電阻箱測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定干電池的電動勢和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻(R05 )一個，開關(guān)兩個，導(dǎo)線若干，實驗原理圖如圖(a)在圖(b)的實物圖中，已正確連接了部分電路，請完成余下電路的連接請完成下列主要實驗步驟：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.使用測得的數(shù)據(jù)，計算出干電池的內(nèi)阻是_(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)由于所用電壓表不是理想電壓表，所以測得的電動勢比實際值偏_(填“大”或“小”)答案：見解析圖20 閉合0.69 小【測控導(dǎo)航】 考點考點題號題號1.實驗原理實驗原理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.實驗拓展遷移實驗拓展遷移41.(2011年福建省三明一中第二次月考)在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，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、簡便的方法是(C)A測出兩組(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多測出幾組(I，U)數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出開路時的路端電壓即為電動勢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，由圖象求出數(shù)據(jù)少誤差可能大，多組數(shù)據(jù)一般不用計算法，計算太大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)中的器材進行如下實驗：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，移動滑動變阻器的滑片，測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，移動滑動變阻器的滑片，測得多組電壓表和電流表的讀數(shù)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)中的實物連線(2)在圖(丙)中作出第二步實驗的UI圖象，并求出干電池A的電動勢E_ V，內(nèi)電阻r_ .(3)在第二步中當滑動變阻器的電阻為某值時，電壓表讀數(shù)為1.2 V，保持滑動變阻器的阻值不變，把開關(guān)S打到2，則此時硅光電池B的輸出功率P_ W.3(2011年福建省廈門外國語學(xué)校高三第三次月考)用如圖(甲)所示的電路測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)電阻蓄電池的電動勢約為2 V，內(nèi)電阻很小除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外可供使用的實驗器材還有：A電壓表V(量程3 V)；B電流表A1(量程0.6 A)；C電流表A2(量程3 A)；D定值電阻R0(阻值4 ，額定功率4 W)；E滑動變阻器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)(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出UI圖象(如圖(乙)所示)，則蓄電池的電動勢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)2010年世博會在上海舉行，本次世博會大量采用低碳環(huán)保技術(shù)，太陽能電池用作照明電源是其中的亮點之一硅光電池是太陽能電池的一種，某同學(xué)為了測定某種硅光電池的電動勢和內(nèi)電阻，設(shè)計了如圖(甲)所示電路，在一定強度的光照下進行測量，圖中與電流表A1串聯(lián)的定值電阻的阻值R0990 .(1)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)為減小測量誤差，則電流表A1選_；電流表A2選_(選填元件代號)(2)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出該硅光電池的UI圖象如圖(乙)所示，由圖象可知：該電池的電動勢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，求此時該電阻消耗的功率，簡要寫出求解過程(本題答案均保留三位有效數(shù)字)解析：(1)實驗中電流表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)問中測出的圖(乙)所示的UI圖象可知電源電動勢不到3.0 V，所以流經(jīng)電流表A1的電流不會超過3.0 mA，所以電流表A1應(yīng)選A.(2)當干路電流為零時，路端電壓為電源電動勢由UI圖象的縱軸截距知電池的電動勢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，兩圖線的交點即為6 的電阻接在該硅光電池的工作點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)