2019版新高考物理大一轮复习课件：实验九 测定电源的电动势和内阻 (共40张PPT)

实 验 九 测 定 电 源 的 电 动 势 和 内 阻 UEIr图S91 最大 实 验 分 析误 差 分 析由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，本实验结果 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，电池的内阻应大些(选用已使用过一段时间的干电池)(2)电池在大电流放电时极化现象较严重，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 0.3A，短时间放电不宜超过 0.5 A，因此，实验中不要将 R 调得过小，读数要快，每次读完应立即断电 【 基 础 检 测 】利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻要求尽量减小实验误差(1)应该选择的实验电路是图 S92 中的_(填“甲”或“乙”)甲乙图 S92 (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_(填相应器材前的字母) 图 D40 考 点 1 图 象 法 求 电 源 电 动 势 和 内 电 阻 重 点 归 纳1在坐标纸上以 I 为横坐标、U 为纵坐标，用测出的几组 I、U 值，画出 UI 图象如图 S94 所示，所得直线的纵截距即为电源电动势的值，图线斜率的绝对值即为内阻 r的值图 S94图 S95 2画 UI 图线时，要使较多的点落在这条直线上或各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去这样可使偶然误差得到部分抵消，提高精确度3计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用公式计算出电源的内阻 r.4测量电路存在系统误差如图 S95 中所示 I 真I 测I V，未考虑电压表的分流 请根据表中的数据，在如图 S97 所示的坐标纸上作出UI 图线图 S97由图线求得：电动势 E_V；内阻 r_.(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为：_. 甲 乙图 S99 (2)请在如图乙所示的坐标系中画出图线，并根据画出的图线求出该图线的斜率 k_V11，图线与纵轴交点的纵坐标为 b_V1.(计算结果保留 2 位有效数字)(3)结合写出的函数表达式以及图线可知该电源的电动势 E_V，内阻 r_.(计算结果保留 3 位有效数字) 还可以用以下几种方法测定电源的电动势和内阻. (2)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路甲 乙图 S910 (4)该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是_(填选项前的字母)A电压表内阻的影响B滑动变阻器的最大阻值偏小CR 1 的实际阻值比计算值偏小DR0 的实际阻值比标称值偏大 答 案 ： (1)1.0 (2)如图 S911 所示(4)CD(3)1.66 充分利用已测得的数据图 S911 图S912 实验主要步骤：()将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；()逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数 U 和相应电流表的示数 I；()以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作 UI 图线(U、I 都用国际单位)；()求出 UI 图线斜率的绝对值 k 和在横轴上的截距 a. 回答下列问题：(1)电压表最好选用_；电流表最好选用_A电压表(03 V，内阻约 15 k)B电压表(03 V，内阻约 3 k)C电流表(0200 m A，内阻约 2 )D电流表(030 m A，内阻约 2 ) (2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用 k、a、R1 和 R2 表示待测电源的电动势 E 和内阻 r 的表达式 E_，r_，代入数值可得 E和 r 的测量值答 案 ： (1)A C (2)C (3)ka kR 2 易 错 点 电 源 的 U I 图 象例 3： (多 选 )如图 S913 所示是某电源的路端电压与电)流的 UI 图象，下列说法正确的是(A该电源的电动势是 2.8 VB该电源的短路电流是 1.0 AC该电源的内阻是 2.8 D该电源的内阻是 0.8 图 S913 指 点 迷 津 ：在做“测定电源电动势和内阻”实验中，由于干电池的内阻较小，斜率太小，所以描点及所连线的下部分空间得不到利用，误差太大，为此，可使纵坐标(U轴)不从零开始，把坐标比例放大，以减小误差，所以这样画出的图线与横轴(I 轴)的交点并不是路端电压为零时的电流，即不是短路电流但与纵坐标(U 轴)的交点表示电流为零时的电压，还是表示电动势 E.对于电源的 UI 图象，应正确地理解其物理意义，不能死记结论，生搬硬套，应从闭合电路欧姆定律来理解，电动势等于开路时的路端电压，即图象中对应电流为零时的路端电压为电源电动势，而电压为零时的电流为外电路短路时的电流 【 触 类 旁 通 】(2016 年 黑 龙 江 牡 丹 江 检 测 )为了测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了“伏安法”，现备有下列器材：A被测干电池一节B电流表 1：量程 00.6 A，内阻 r0.3 C电流表 2：量程 03 A，内阻约为 0.1 D电压表 1：量程 03 V，内阻未知E电压表 2：量程 015 V，内阻未知F滑动变阻器 1：010 ，2 AG滑动变阻器 2：0100 ，1 AH开关、导线若干 “伏安法测电池电动势和内阻”的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻(1)在上述器材中请选择适当的器材：_(填选项前的字母)(2) 实 验 电 路 图 应 选 择 图 S914 中 的 _( 填“甲”或“乙”)甲丙乙图 S914 (3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的 UI 图象，则干电池的电动势 E_V，内阻 r_.答 案 ： (1)ABDFH (2)甲(3)1.5 1