2016届高考物理一轮实验：实验九+测定电源的电动势和内电阻(新人教版)资料.pptVIP

考点一　实验原理及数据处理 考点二　实物连图及实验操作 考点三　创新实验设计 考 点 高三物理一轮复习 实验九　测定电源的电动势和内电阻 实验目的 1．掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路的欧姆定律． 2．掌握用图象法求电动势和内阻的方法． 实验原理 1．实验电路：如图1所示． 2．实验原理：闭合电路的欧姆定律． 实验器材 电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔． 实验步骤 1．电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图连接好电路． 2．把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端． 3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数．记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I、U值，并填入表格中． 4.断开开关，拆除电路，整理好器材． 数据处理 本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法． 法一：取六组对应的U、I数据，数据满足的关系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小． 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组 U/V I/A 法二：以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U－I坐标系，在坐标平面内描出各组(U，I)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，如图2所示，则：? (1)图线与纵轴交点为E. 误差分析 1．由读数误差和电表线性不良引起误差． 2．用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差． 3.本实验采用的如图1所示的测量电路是 存在系统误差的，这是由于电压表的分 流IV引起的，使电流表的示数I测小于电池 的输出电流I真．因为I真＝I测＋IV，而IV＝ U/RV，U越大，IV越大，U趋近于零时，IV也趋近于零．所以此种情况下图线与横轴的交点为真实的短路电流，而图线与纵轴的交点为电动势的测量值，比真实值偏小．修正后的图线如图3所示，显然，E、r的测量值都比真实值偏小，r测r真、E测E真． 4．若采用如图4所示电路，电流是准确的，当I很小时，电流表的分压很小，但随电压的增大，电流I增大，电流表的分压作用也逐渐增大．此种情况如图5所示，所以E测＝E真、r测r真． 注意事项 1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大些(选用已使用过一段时间的干电池)． 2．在实验中不要将I调得过大，每次读完U、I读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，使得E、r明显变化． 3．测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的I、U数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E、r值再求平均值． 4．在画U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上，或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差． 【例1】　(2014·高考北京卷改编)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差． (1)应该选择的实验电路是图1中的__________(选填“甲”或“乙”)． (2)现有电流表(0～0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材： A．电压表(0～15 V)　　　　 B．电压表(0～3 V) C．滑动变阻器(0～50 Ω) D．滑动变阻器(0～500 Ω) 实验中电压表应选用________，滑动变阻器应选用________；(选填相应器材前的字母) 考点一　实验原理及数据处理 图片显/隐 (3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U－I图线. (4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω. (1)干电池内阻较小，应选甲以减小误差． (2)干电池电动势约为1.5 V，电压表应选B可减小读数误差．滑动变阻器应选C，若选D，则滑片滑动时引起电流表读数变化非常微小． (3)图线应为直线，作图时使尽量多的点在线上，不在线上的点应均匀分布在线的两侧，误差较大的点舍去． 解析 图片显/隐 考点一　实验原理及数据处理 序号 1 2 3 4 5 6 电压U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电流I(A) 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 (1)甲　(2)B　C　(3)图见解析 (4)1.50(1.49～1.51)　0.83(0.81～0.85)