2020高考物理第八章实验十测定电源的电动势和内阻课件鲁科版选修3_1.pptx
实验十 测定电源的电动势和内阻,一、基本原理与操作,二、数据处理 1.计算方法,2.图象法：画出电源的UI图象，如图所示，,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。 （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。,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。 （3）本实验中测量结果是：E测E真，r测r真。,热点一 教材原型实验,【例1】 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（00.6 A）、开关和导线若干，以及以下器材： A.电压表（015 V） B.电压表（03 V） C.滑动变阻器（050 ） D.滑动变阻器（0500 ） 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中的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出UI图线。,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 。（结果保留2位小数）,解析 （1）干电池内电阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时电源内电阻的测量值相对误差小。 （2）因为一节干电池的电压在1.5 V左右，所以电压表选用03 V量程的；为了便于调节，滑动变阻器选用变阻范围050 的。 （3）作图过程略，如图：,（4）由UEIr知UI图线在U轴上的截距表示E、斜率的绝对值表示r。 由图线可得E1.50 V，r0.83 。 答案 （1）甲 （2）B C （3）见解析图 （4）1.50（1.491.51） 0.83（0.810.85）,热点二 实验拓展创新 命题角度 结合电表的改装测定电源的电动势和内阻,【例2】 某同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：,A.待测的干电池（电动势约为1.5 V，内阻小于1.0 ） B.电流表A1（量程03 mA，内阻Rg110 ） C.电流表A2（量程00.6 A，内阻Rg2约为0.1 ） D.滑动变阻器R1（阻值范围020 ，额定电流10 A） E.滑动变阻器R2（阻值范围0200 ，额定电流1 A） F.电阻箱R0（阻值范围0999 ） G.开关和导线若干,（1）某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图 a、b、c、d所示的四个参考实验电路，并计划用图象法处理实验数据，其中最合理的是图 所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选 （填写器材前的字母代号）。,（2）该同学选出合理的实验电路后，把与R0串联的电流表当作量程为03 V的电压表使用，于是将电阻箱R0的阻值调至 。 （3）图3为该同学利用（1）中选出的合理的实验电路测出的数据绘出的I1I2图线（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数），被测干电池的电动势E V，内阻r 。（结果保留2位小数）,解析 （1）将小量程电流表A1与电阻箱R0串联并将电阻箱调至某一合适的阻值从而将电流表改装为电压表，由此排除图a、图d所示的电路；对于图b所示的电路，根据闭合电路欧姆定律可得E（I1I2）rI1（Rg1R0），对于图c所示的电路，根据闭合电路欧姆定律可得EI2（Rg2r）I1（Rg1R0），由于Rg2的准确值未知，用图象法处理数据，会使测量结果不准确，故应选图b所示的电路。由电流表A2的量程分析可知，滑动变阻器应选D。 （2）根据题图分析可知应将电阻箱R0的阻值调至990 ，从而将电流表改装为量程为03 V的电压表。,答案 （1）b D （2）990 （3）1.48 0.85,命题角度 用电流表、电阻箱测电源的电动势和内阻,【例3】 （2018·江苏单科，10）一同学测量某干电池的电动势和内阻。,（1）如图4所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处_。,图5,（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A时，电压表的指针位置如图6所示，则该干电池的电动势应为 V；内阻应为 。,解析 （1）在连接电路前，首先要断开开关，电路中串联的电阻箱（或滑动变阻器）阻值要调节到最大，所以操作中存在的不妥之处是：开关未断开；电阻箱阻值为零。,答案 （1）开关未断开；电阻箱阻值为零。 （2）图象见解析 1.4（1.301.44都算对） 1.2（1.01.4都算对） （3）1.4结果与（2）问第一个空格一致 1.0结果比（2）问第二个空格小0.2,命题角度 用电压表、电阻箱测电源的电动势和内阻,【例4】 某同学仅用一个电压表、一个电阻箱、一个开关和若干导线测量某一电源的电动势E和内阻r。,图7,（1）请你根据上述器材，设计出测量电源的电动势和内阻的实验电路，并按你设计的实验电路进行实物连接，图7甲中已连好了部分电路，要求在不变动已有电路的前提下，正确完成其余电路的连接。,解析 （1）根据所给器材设计电路图如图a所示，所以实验电路的实物连线图如图b所示。,答案 （1）见解析图 （2） （3）1.47（1.461.48均正确） 0.98（0.961.00均正确）,
