2016届高三年级高考总复习物理《创新》(人教版)一轮第7章实验09测定电源的电动势和内阻概论.ppt

实验九　测定电源的电动势和内阻 一、注意事项 1．可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池． 2．电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3 A，短时间放电不宜超过0.5 A，因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电． 3．计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值再求平均值． 二、误差分析 1．用图象法求E和r时作图不准确． 2．由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差． 本实验中测量结果是：E测E真，r测r真． [典例赏析1] (2014年北京卷，21)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”)． 图1 (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)． (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图象. 图2 (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. (5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化．图3的各示意图中正确反映P-U关系的是________． [解析]　(1)由于电源内阻较小，电流表相对电源应外接，故电路图应选甲． (2)由于测一节干电池的电动势(约1.5 V)，电压表应选用B，由于电源内阻较小．滑动变阻器应选用C. (3)第2组数据描点及U-I图象如图所示． [答案]　(1)甲　(2)B　C　(3)见解析 (4)1.50(1.49～1.51)　0.83(0.81～0.85)　(5)D 1．(2013年浙江卷，22)采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”． (1)除了选用照片中的部分器材外，________(填选项)； A．还需要电压表　　　 B．还需要电流表 C．还需要学生电源 D．不再需要其他器材 (2)测量所得数据如下： 用作图法求得电池的内阻r＝________； (3)根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻RA＝________. 答案：(1)A　(2)0.75 Ω　(3)0.22 Ω 电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法，另外还有以下几种方法： 1．安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图甲所示，测量原理为：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大． [典例赏析2] (2014年新课标全国卷Ⅰ，23)利用如图(a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有： 待测电源，电阻箱R(最大阻值为999.9 Ω)，电阻R0(阻值为3.0 Ω)，电阻R1(阻值为3.0 Ω)，电流表(量程为200 mA，内阻为RA＝6.0 Ω)，开关S. 图(a) 实验步骤如下： ①将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S； ②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R； 答：①________；②________. (3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝_______A－1·Ω－1，截距b＝________A－1. (4)根据图线求得电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω. (3)根据描点，画出如图所示的图象， 2．某同学把较粗的铜丝和铁丝相隔较近插入苹果中．制成一个苹果电池．用如下器材研究苹果电池的电动势与内阻：开关、电阻箱(最大阻值为999 Ω)、毫安表(量程Ig＝1 mA，内阻忽略不计)、导线若干． 电极插入的深度增大，电池电动势________，内阻________(选填“增大”、“减小”或“不变”)． (3)由于图象斜率不变，所以电源电动势不变．图象的横轴截距变小，表示短路电流的倒数变小，短路电流变大，故内阻变小． 答案：(1)如图所示　(2)1.0　900　(3)不变　变小 在利用作出的图象求解未知量时．应特别注意直线的斜率、截距．为了明确斜率、截距的意义，要先写出两个量的函数关系，然后从数学表达式中找到斜率、截距的意义． 以本实验为背景．通过改变实验条件、实验仪器设置题目，不脱离教材而