《（北京專用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 恒定電流 第5講 實(shí)驗(yàn) 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（北京專用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十章 恒定電流 第5講 實(shí)驗(yàn) 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件（28頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第5講實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻知識(shí)梳理知識(shí)梳理實(shí)驗(yàn)原理數(shù)據(jù)處理12211211222112(1),(2):,(),|,IUI UEIIEUI rEUI rUUrIIUUIUIUErrI計(jì)算方法 解方程組求出多組數(shù)據(jù)再求平均值圖像法 以路端電壓 為縱軸 以干路電流 為橫軸 作圖線圖線在縱軸上的截距代表電源的電動(dòng)勢(shì)斜率的絕對(duì)值代表電源的內(nèi)阻 即定標(biāo)度時(shí) 縱軸可以不從零開始實(shí)驗(yàn)步驟在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,備有下列器材:A.干電池E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V、內(nèi)電阻大約為1.0)B.電壓表V(015 V)C.電流表A(00.6 A、內(nèi)阻0.1)D.電流表G(滿偏電流3 mA、內(nèi)阻Rg

2、=10)E.滑動(dòng)變阻器R1(010、10 A)F.滑動(dòng)變阻器R2(0100、1 A)G.定值電阻R3=990 H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為了方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是R1 (填“R1”或“R2”);(2)請(qǐng)畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖中標(biāo)上所選用器材的符號(hào);(3)如圖所示為某一同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),繪出的I1-I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),由圖線可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.47 V,內(nèi)電阻r=0.82。答案答案(1)R1(2)電路圖如圖所示(3)1.47(1.461.48均對(duì))0.82(0.800.86均對(duì))解析解析(1)從實(shí)驗(yàn)操作方便和安

3、全角度出發(fā),滑動(dòng)變阻器選小阻值,大電流的R1;(2)所給器材中電壓表量程過大,不能選用,需要把電流表G與R3串聯(lián)當(dāng)作電壓表,被測(cè)量電源的內(nèi)電阻很小,電流表相對(duì)電源用外接法;(3)延長圖線,圖線與縱軸的截距為1.47 mA,此時(shí)I2=0,則電源電動(dòng)勢(shì)E=1.47 mA(R3+Rg)=1.47 V,圖線與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為(0.57 A,1.0 mA),則有E=0.1 mA(Rg+R3)=(0.57 A+1.0 mA)r,電源內(nèi)電阻r=0.82。深化拓展深化拓展考點(diǎn)一考點(diǎn)一利用電流表和電壓表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻利用電流表和電壓表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻考點(diǎn)二考點(diǎn)二一電表一電阻箱法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻一電表

4、一電阻箱法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)電路:原理:U1=E-I1r U2=E-I2r所以測(cè)量值E=r=使用條件:如果電源內(nèi)阻 rRV,則用甲電路;如果電源內(nèi)阻rRA或RA已1 22 121U IU III1221UUII深化拓展深化拓展考點(diǎn)一利用電流表和電壓表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻考點(diǎn)一利用電流表和電壓表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻知,則用乙電路。1-1 (2014北京理綜,21,18分)利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。(1)應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖1中的甲甲(選填“甲”或“乙”)。圖1(2)現(xiàn)有電流表(00.6 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材:A.電壓表(015

5、V)B.電壓表(03 V)C.滑動(dòng)變阻器(050)D.滑動(dòng)變阻器(0500)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用B;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用C。(選填相應(yīng)器材前的字母)(3)某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上,請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn),并畫出U-I圖線。序號(hào)123456電壓U(V)1.451.401.301.251.201.10電流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480圖2(4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.50V,內(nèi)電阻r=0.83。(5)實(shí)驗(yàn)中,隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng),電壓表的示數(shù)U及干電池的輸出功率P都會(huì)發(fā)生變化。圖3的各

6、示意圖中正確反映P-U關(guān)系的是C。圖3答案答案(1)甲(2)BC(3)如圖所示(4)1.50(1.491.51)0.83(0.810.85)(5)C解析解析(1)干電池內(nèi)電阻較小,遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,選用甲電路時(shí)電源內(nèi)電阻的測(cè)量值相對(duì)誤差小。(2)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)只有1.5 V左右,故電壓表應(yīng)選用量程較小的B,干電池的內(nèi)電阻一般只有零點(diǎn)幾歐或幾歐,為調(diào)節(jié)方便,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用總阻值與之相差較小的C。(3)作圖過程略,圖見答案。(4)由U=E-Ir知U-I圖線在U軸上的截距表示E、斜率的絕對(duì)值表示r,由圖線可得E=1.50 V,r=0.83。(5)由P=IU=U=(UE-U2)可知,P-U圖線是

7、一條開口向下的拋物線,故選C。EUr1r1-2用圖甲所示電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。蓄電池的內(nèi)電阻很小,除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外,可供使用的器材還有:A.電壓表(量程03 V)B.電流表(量程00.6 A)C.電流表(量程03 A)D.定值電阻R0(阻值3,額定功率4 W)E.滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍05,額定電流為2 A)(1)電流表應(yīng)選B;(選填器材前的字母序號(hào))(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U-I圖像,如圖乙所示,蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E=2.0V,內(nèi)電阻r=0.75。答案答案(1)B(2)2.00.75解析解析(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,即取0時(shí),電路中有最大電流Imax=A0.67

8、A,0.67 A不到電流表C滿偏電流的,則用C測(cè)量時(shí)讀數(shù)誤差較大,0.67 A和電流表B的最大測(cè)量值接近,故選B。(2)根據(jù)電路圖,由閉合電路歐姆定律可知:U=E-I(r+R0),I=0時(shí),U=E,即縱截距表示蓄電池的電動(dòng)勢(shì),U-I圖線的斜率為-(r+R0),由圖線可知斜率k的絕對(duì)值約為 =3.75,r=3.75-R0=0.75。0ER231320.500.40考點(diǎn)二一電表一電阻箱法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻考點(diǎn)二一電表一電阻箱法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)原理E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)E=r=E=U1+rE=U2+rE=r=1 21221I I(RR)II112221I RI R

9、II11UR22UR12122112U U(RR)U RU R12122112R R(UU)U RU R驗(yàn)室提供的器材如下:電壓表、電阻箱(阻值范圍 0999.9)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。請(qǐng)根據(jù)圖1甲所示的電路圖,在圖1乙中畫出連線,將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。2-1 2017北京海淀一模,21(2)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們用如圖1甲所示的電路測(cè)量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。實(shí) 圖1某同學(xué)開始做實(shí)驗(yàn),先把電阻箱阻值調(diào)到最大,再接通開關(guān),然后逐次改變電阻箱接入電路的阻值R,讀取與R對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U,并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)點(diǎn)描繪在U-圖中。請(qǐng)將圖1丙、丁中電阻箱和電壓表所示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為

10、坐標(biāo)點(diǎn)描繪在圖2所示的坐標(biāo)系中(用“+”表示),并畫出U-圖線;根據(jù)圖2中由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線可以得出該電池組電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值E=2.93V,內(nèi)電阻測(cè)量值r=1.34。(保留3位有效數(shù)字)URUR 圖2實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差,關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差,下列說法中正確的是AC(填選項(xiàng)前的字母)。A.由于讀數(shù)所引起的誤差屬于偶然誤差B.利用圖像法處理本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以減小系統(tǒng)誤差C.由于電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差D.電壓表的內(nèi)阻越大,其引起的誤差越大不同小組的同學(xué)分別用不同的電池組(均由同一規(guī)格的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成)完成了上述的實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)不同電池組的電動(dòng)勢(shì)基本相同,只是內(nèi)電阻差異較大。同學(xué)們選擇了內(nèi)電阻差異

11、較大的甲、乙兩個(gè)電池組進(jìn)一步探究,對(duì)電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系,以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想,并分別畫出了如圖3所示的P-R和P-U圖像。若已知甲電池組的內(nèi)電阻較大,則下列各圖中可能正確的是BC(選填選項(xiàng)的字母)。圖3答案答案如圖所示如圖所示2.93(2.853.00)1.34(1.251.40)ACBC解析解析電阻箱讀數(shù)為6.0,電壓表讀數(shù)為2.40 V。由圖線與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)可求電動(dòng)勢(shì),由圖線斜率可求內(nèi)電阻。利用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可減小偶然誤差;電壓表的內(nèi)阻越大,其引起的誤差越小。I=,P=I2R=,則當(dāng)R=r時(shí)Pmax=,B對(duì)。E=U+Ir,則P=UI=U=,可知C對(duì)。ERr22()E RRr22()4ERrrR24ErEUr2EUUr