实验九 测定电源的电动势和内阻.ppt
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1、实验九测定电源的电动势和内阻 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理掌掌握握用用伏伏特特表表和和安安培培表表测测量量电电池池电电动动势势和和内内电电阻阻的的方方法法,学学会会利利用用图图象法象法处处理数据的方法理数据的方法高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理在在闭闭合合电电路路中中,由由闭闭合合电电路路的的欧欧姆姆定定律律可可
2、得得电电源源的的电电动动势势E、内内阻阻r、路路端端电电压压U、电电流流I存存在在关关系系为为UEIr,E、r在在电电路路中中不不随随外外电电阻阻R的的变变化而改化而改变变测测定定电电源的源的电动势电动势和内阻可用三种方法:和内阻可用三种方法:高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理方方法法一一:测测量量原原理理图图如如图图1所所示示,采采用用改改变变外外电电阻阻,可可测测得得一一系系列列I和和U的的值值(至至少少6组组),然然后后再再在在UI图图象象中中描描点点作作图图,所所得得直直线线与与纵纵轴轴的的交交点点即即为为电电动动势势E,图图线线斜斜率
3、率的的绝绝对对值值为为内内阻阻r,这这种种方方法法叫叫伏伏安安法法,用用电电流表和流表和电压电压表表图图1高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理特别提醒特别提醒基基础础实实验验是是伏伏安安法法安安阻阻法法和和伏伏阻阻法法是是在在伏伏安安法法实实验验的的基基础础上上的的提提高高实实验验数数据据也也可可以以用用图图象象法法处处理理由由EUIr,有有UEIr,故故根据伏安法数据作出根据伏安
4、法数据作出UI图象图象(如图如图2所示所示)图图2高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理电电池池、电电压压表表、电电流流表表、滑滑动动变变阻阻器器、电电键键、导导线线若若干干、坐坐标标纸纸高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理1按按如如图图3所所示示电电路路图图连连接接成成电电路路,电电流流表表取取0.6 A量量程程,电电压压表表取取3 V量程,将滑量程,将滑动变动变阻器阻阻器阻值调值调到有效到有效电电阻最大阻最大(图图
5、中左端中左端)图图3高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理2检检查查电电路路无无误误后后,闭闭合合电电键键,移移动动滑滑动动变变阻阻器器触触头头的的位位置置,使使电电流表有明流表有明显显示数,示数,记记下一下一组组(I,U)值值3改改变变滑滑动动变变阻阻器器滑滑片片的的位位置置5次次,用用同同样样的的方方法法,再再测测出出5组组(I,U)数数值值然后断开然后断开电键电键,整理好,整理好仪仪器器4建建立立坐坐标标系系、描描点点纵纵轴轴表表示示电电压压,横横轴轴表表示示电电流流,取取合合适适的的标标度度,使使所所描描坐坐标标点点绝绝大大部部分分分分布布
6、在在坐坐标标纸纸上上,必必要要时时纵纵坐坐标标可可以以不不从零开始取从零开始取值值5根据描出的坐根据描出的坐标标点作出点作出UI图图象,并延象,并延长长与两坐与两坐标轴标轴相交相交高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理图图4高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理特别提醒特别提醒滑滑动动变变阻阻器器为为外外电电阻阻,列列表表记记录录两两读读数数,电电压压变变化化便便于于作作图图,U轴起点要看清楚,求解轴起点要看清楚,求解E、r要用要用UI图图高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教
7、版 物理物理物理物理1为为了了使使电电池池的的路路端端电电压压变变化化明明显显,电电池池的的内内阻阻应应选选得得大大些些(选选用已使用用已使用过过一段一段时间时间的干的干电电池池)2在在实实验验中中不不要要将将I调调得得过过大大,每每次次读读完完U和和I的的数数据据后后应应立立即即断断开开电电源源,以以免免干干电电池池在在大大电电流流放放电电时时极极化化现现象象严严重重,使使得得E和和r明明显显变变化化3在在画画UI图图线线时时,要要使使尽尽可可能能多多的的点点落落在在这这条条直直线线上上不不在在直直线线上上的的点点应应对对称称分分布布在在直直线线两两侧侧,不不要要顾顾及及个个别别离离开开直直
8、线线较较远远的的点点,以减小偶然以减小偶然误误差差高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理图图5高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理用用伏伏安安法法测测电电源源电电动动势势和和内内阻阻的的方方法法很很简简单单,但但系系统统误误差差较较大大,这这主主要要是是由由于于伏伏特特表表和和安安培培表表内内阻阻对对测测量量结结果果的的影影响响而而造造成成的的用用这这种方法种方法测电动势测电动势可供可供选择选择的的电电路有两种,如路有两种,如图图6甲、乙所示甲、乙所示图图6高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人
9、教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理同同样样的的分分析析方方法法,可可分分析析出出当当选选用用乙乙图图进进行行测测量量时时,仍仍把把滑滑动动变变阻阻器器作作为为外外电电路路,因因此此安安培培表表应应看看做做内内电电路路的的一一部部分分(如如图图6乙乙中中虚虚线线框框内内所所示示),因因为为安安培培表表和和电电池池串串联联,所所以以等等效效内内阻阻r测测应应等等于于电电池池真真实实阻阻值值r真真和和安安培培表表电电阻阻RA之之和和,即即r测测r真真RAr真真,此此时时如如果果断断开开外外电电路路,则则电电流流
10、为为零零,安安培培表表两两端端电电势势相相等等,等等效效电电源源的的电电动动势势E测测就就是是电电源源电动势电动势的真的真实值实值E真真,即,即E测测E真真高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理题型一题型一实验原理及数据处理实验原理及数据处理例例1用用电电流流表表和和电电压压表表测测定定电电池池的的电电动动势势E和和内内电电阻阻r,所所用用的的电路如图电路如图7所示,一位同学测得的所示,一位同学测得的6组数据如下表所示组数据如下表所示图图7高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理组别I/(A)U/(V)1
11、0.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.05高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(1)试试根据根据这这些数据在些数据在图图8中作出中作出UI图线图线图图8高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(2)根根据据图图线线得得出出电电池池的的电电动动势势E_V,电电池池的的内内阻阻r_.(3)若若不不作作出出图图线线,只只选选用用其其中中两两组组U和和I的的数数据据,可可利利用用公公式式EU1I1r和和EU2I2r算算出出E和和r,这这样样做做可可
12、能能得得出出误误差差很很大大的的结结果果,选选用第用第_组组和第和第_组组的数据,求得的数据,求得E和和r误误差最大差最大高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理解析解析(1)图线如图图线如图9所示所示图图9高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答案答案(1)如图如图9所示所示(2)1.460.71(3)34高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高
13、三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理变变式式11利利用用电电压压表表和和电电流流表表测测一一节节干干电电池池的的电电动动势势E和和内内电电阻阻r,电电路路如如图图10所所示示,图图中中R1为为粗粗调调滑滑动动变变阻阻器器,R2为为微微调调滑滑动动变变阻阻器,实验得到的四组数据,如表中所示器,实验得到的四组数据,如表中所示图图10I/mAU/V50.01.3575.01.35100.01.20150.01.05高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(1)表表中中数数据据经经处处理理后后,可可以以确确定定电电动动势势E_V,内内电电阻阻
14、r_.(2)现现有有滑滑动动变变阻阻器器:A(010,1 A),B(050,0.5 A),C(0500,0.5 A)那那么么在在本本次次实实验验中中,滑滑动动变变阻阻器器R1应应选选用用_,R2应选应选用用_(选选填填“A”、“B”或或“C”)高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理答答案案:(1)根根据据表表中中数数据据作作出出电电源源的的UI图图象象,如如图图11所所示示,从从图图中中可可以以得得出出,图图线线在在U轴轴上上的的截截距距为为1.5 V,即即电电源源的的电电动动势势为为:E1.5 V,图线斜率的绝对值为,图线斜率的绝对值为3,即电源
15、的内电阻为:,即电源的内电阻为:r3.图图11高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(2)粗粗调调变变阻阻器器的的最最大大阻阻值值较较大大,为为了了便便于于调调节节,滑滑动动变变阻阻器器R1应应选选B;微调变阻器的阻值较小,;微调变阻器的阻值较小,R2应选应选A.高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理题型二题型二实验原理、方法的创新实验原理、方法的创新例例2(2009北北京京高高考考)某某同同学学通通过过查查找找资资料料自自己己动动手手制制作作了了一一个个电电池池该该同同学学想想测测量量一一下下这这个个
16、电电池池的的电电动动势势E和和内内电电阻阻r,但但是是从从实实验验室室只只借借到到一一个个开开关关、一一个个电电阻阻箱箱(最最大大阻阻值值为为999.9,可可当当标标准准电电阻阻用用)、一只、一只电电流表流表(量程量程Ig0.6 A,内阻,内阻rg0.1)和若干和若干导线导线高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(1)请请根根据据测测定定电电动动势势E和和内内电电阻阻r的的要要求求,设设计计图图12(1)中中器器件件的的连连接方式,画接方式,画线线把它把它们连们连接起来接起来图图12高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版
17、 物理物理物理物理高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理图图13高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(3)在在图图13上把描上把描绘绘出的坐出的坐标标点点连连成成图线图线(4)根根 据据 图图 13描描 绘绘 出出 的的 图图 线线 可可 得得 出出 这这 个个 电电 池池 的的 电电 动动 势势 E_V,内,内电电阻阻r_.解解析析本本题题考考查查测测量量电电源源电电动动势势和和内内阻阻实实验验的的设设计计和和数数据据处处理理,意在考查考生实验设计的能力和处理实验数据的能力等意在考查考生实验设计的能
18、力和处理实验数据的能力等(1)先先设设计计实实验验电电路路图图,然然后后再再根根据据电电路路图图连连线线由由欧欧姆姆定定律律EI(Rr)知知,只只要要知知道道两两组组外外电电阻阻和和电电流流值值,就就可可以以解解出出电电源源电电动动势势和和内内阻因此,直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行阻因此,直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行高三总复习高三总复习高三总复习高三总复习 人教版人教版人教版人教版 物理物理物理物理(2)由由电电表表可可读读出出此此时时电电流流为为0.50 A,则则坐坐标标为为(2,2.6)再再在在坐坐标纸上描出该点标纸上描出该点(3)剔剔除除明明显显有有误误差差的的点点,将
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- 实验 测定 电源 电动势 内阻
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