测定电源电动势和内电阻

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验九,实验九 测定电源的电动势和内阻,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,实验目的,实验原理,实验,步骤,实验器材,数据处理,注意事项,基础再现,深度思考,实验改进,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,实验步骤视频,【,实验目的,】,1,用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻,2,进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解,3,进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法,基础再现,深度思考,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,【,实验原理,】,1,实验依据：闭合电路的欧姆定律,2,实验电路：如图,1,所示,图,1,图,2,基础再现,深度思考,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,【,实验器材,】,电池,(,被测电源,),、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸,基础再现,深度思考,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,【,实验步骤,】,1,连接电路,电流表用,0.6 A,量程，电压表用,3 V,量程，按图,1,连接好电路,2,测量与记录,(1),把变阻器的滑片移动到使用阻值最大的一端,(2),闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据,(,I,1,、,U,1,),用同样方法测量多组,I,、,U,值填入表格中,.,第,1,组,第,2,组,第,3,组,第,4,组,第,5,组,第,6,组,I,/A,U,/V,(3),断开开关，拆除电路整理好器材,基础再现,深度思考,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,【,实验步骤视频,】,基础再现,深度思考,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,【,数据处理,】,本实验中数据的处理方法：一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法,【,方法一,】,取六组对应的,U,、,I,数据，数据满足的关系式,U,1,E,I,1,r,、,U,2,E,I,2,r,、,U,3,E,I,3,r,让第,1,式和第,4,式联立方程，第,2,式和第,5,式联立方程，第,3,式和第,6,式联立方程，这样解得三组,E,、,r,，取其平均值作为电池的电动势,E,和内阻,r,的大小,【,方法二,】,在坐标纸上以路端电压,U,为纵轴、干路电流,I,为横轴建立,U,I,坐标系，在坐标平面内描出各组,(,U,，,I,),值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小,(,一次函数的纵轴截距,),，直线斜率的绝对值即为电池的内阻,r,.,即,r,基础再现,深度思考,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,【,注意事项,】,1,为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些,(,选用已使用过一段时间的干电池,),2,要测出不少于,6,组的,(,I,，,U,),数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值,3,画,U,I,图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的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就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度,4,由于干电池的内阻较小，路端电压,U,的变化也较小，这时画,U,I,图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始,(,横坐标,I,必须从零开始,),但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源的电动势，图线斜率的绝对值仍为内电阻,基础再现,深度思考,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,【,实验改进,】,图,6,图,5,基础再现,深度思考,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,图,7,基础再现,深度思考,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,【,例,1,】,(2010,广东理综,34(2),某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻,(,R,0,5),一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图,8(a),在图,(b),的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接,（,b,）,图,8,考点一 对实验的理解和应用,课堂探究,突破考点,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,请完成下列主要实验步骤：,A,检查并调节电压表指针指零；,调节电阻箱，示数如图,(c),所示，,读得电阻值是,_,；,B,将开关,S,1,闭合，开关,S,2,断开，,电压表的示数是,1.49 V,；,C,将开关,S,2,_,，电压表,的示数是,1.16 V,；断开开关,S,1,.,使用测得的数据，计算出干,电池的内阻是,_,(,计算结果保留两位有效数字,),由于所用电压表不是理想电,压表，所以测得的电动势比实际,值偏,_(,填“大”或“小”,),20,闭合,0.69,小,图,8,课堂探究,突破考点,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,考点二 测电动势和内阻的其他方法,【,例,2】,某研究性学习小组采用如图,9,所示的电路测量某干电池的电动势,E,和内阻,r,，,R,为电阻箱，,V,为理想电压表，其量程略大于电池的电动势实验中通过多次改变电阻箱的阻值,R,，从电压表上读出相应的示数,U,，该小组同学发现,U,与,R,不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示,.,序号,1,2,3,4,5,6,7,1,/,R,(,1,),0.1,0.4,0.5,1.0,2.0,2.5,5.0,1,/,U,(V,1,),0.36,0.44,0.43,0.60,0.87,1.00,1.58,回答下列问题：,(1),根据表中的数据和实验原理，你认为第,_(,填序号,),组数据是错误的，原因是,_.,图,9,3,随电阻的减小路端电压应逐渐减小,课堂探究,突破考点,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,2.9,0.71,课堂探究,突破考点,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,【,例,3】,图,11,是利用两个电流表,A,1,和,A,2,测量干电池电动势,E,和内阻,r,的电路原理图图中,S,为开关，,R,为滑动变阻器，固定电阻,R,1,和电流表,A,1,内阻,r,1,之和为,10 000(,比,r,和滑动变阻器的总电阻都大得多,),，,A,2,为理想电流表,(1),按电路原理图在图,12,虚线框内各实物图之间画出连线,图,11,图,12,课堂探究,突破考点,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,(2),在闭合开关,S,前，将滑动变阻器的滑动端,c,移动至,_(,填“,a,端”、“中央”或“,b,端”,),(3),闭合开关,S,，移动滑动变阻器的滑动端,c,至某一位置，读出电流表,A,1,和,A,2,的示数,I,1,和,I,2,.,多次改变滑动端,c,的位置，得到的数据为,I,1,/mA,0.120,0.125,0.130,0.135,0.140,0.145,I,2,/mA,480,400,320,232,140,68,(4),利用所得曲线求得电源的电动,势,E,_ V,，内阻,r,_.(,保留两位小数,),(5),该电路中电源输出的短路电流,I,短,_ A.,b,端,1.49,0.60,2.5,在图,13,所示的坐标纸上以,I,1,为纵坐标、,I,2,为横坐标画出所对应的,I,1,I,2,曲线,.,图,13,课堂探究,突破考点,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,3.,某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：,A,待测干电池,E,(,电动势约为,1.5 V,，内阻约为,1),B,电流表,G(,满偏电流,3.0,mA,，内阻为,100),C,电流表,A(,量程,0,0.6 A,，内阻约为,1),D,滑动变阻器,R,1,(0,10,，额定电流为,2 A),E,滑动变阻器,R,2,(0,1,k,，额定电流为,1 A),F,定值电阻,R,0,(,阻值为,900),G,开关一个，导线若干,(1),为了能比较准确地进行测量，,同时还要考虑操作的方便，,实验中滑动变阻器应选,_,(2),根据题意在图,17,中,画出该实验所需要的电路图,图,17,D,随堂训练,能力达标,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,(3),根据电路图，将实物图,18,连接起来，组成完整的电路,图,18,随堂训练,能力达标,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,(4),如图,19,所示，是某同学根据正确的实验得到的数据作出的图线，其中，纵坐标,I,1,为电流表,G,的示数，横坐标,I,2,为电流表,A,的示数，由图可知，被测干电池的电动势为,_ V,，内电阻为,_(,保留两位有效数字,),图,19,1.4,0.67,随堂训练,能力达标,本课栏目开关,基础再现,深度思考,课堂探究,突破考点,随堂训练,能力达标,