高考总复测定电源的电动势和内阻.ppt

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1、(对应学生用书P137)一、实验目的1．测定电源的电动势和内阻．2．掌握用图象法求电动势和内阻．三、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、铅笔．四、实验步骤1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按图甲连接好电路．2．把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端．3．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(I1、U1)．用同样方法测量几组I、U值．填入表格中．4．断开开关，拆除电路，整理好器材．五、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，数据满足关系

2、式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r……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．第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A(对应学生用书P137)要点一误差分析1.偶然误差(1)读数不准和电表线性不良引起误差．(2)用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差．(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化．2．系统误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差．(1)如右图甲电路：在理论上E＝U＋(Iv＋IA)r，其中电压表示数U是

3、准确的电源两端电压．而实验中忽略了通过电压表的电流Iv而形成误差(如图乙中虚线段)，而且电压表示数越大，Iv越大．(2)如图丙电路：U－I图线如图丁所示，IA为电源电流真实值，理论上有E＝U＋UA＋IAr，其中的UA不可知，而造成误差(如虚线段为UA)，而且电流表示数越大，UA越大，当电流为零时，UA＝0，电压为准确值，等于E.要点二注意事项1.为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的干电池．2．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，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A．因此，实验中不要将

4、I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电．3．要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值再求平均值．4．在画U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使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不予考虑．这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度．5．干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画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

5、横轴的交点不再是短路电流．不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻．要点三实验改进1．用一个电流表和电阻箱测量，电路如右图，测量原理为：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大．(2010·广东高考)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(R0＝5Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理如图(a)．(1)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．(2)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

6、是________；B．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V.C．将开关S2________，电压表的示数是1.16V；断开开关S1.(3)使用测得的数据，计算出于电池的内阻是________(计算结果保留两位有效数字)．(4)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”)．[解析](1)连线如图所示(2)电阻箱读数为20Ω；闭合S2后电阻箱才工作(4)由于电压表不是理想电压表，当S1闭合、S2断开时，电压表的示数略小于电源的电动势．[答案](1)实物连线图见解析(2)20Ω闭合(3)0.69Ω(4

7、)小(对应学生用书P138)题型一伏安法测电源电动势和内阻例1(2011·金坛调研)在用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中：(1)备有如下器材：A．干电池1节；B．滑动变阻器(0～20Ω)；C．滑动变阻器(0～1kΩ);D．电压表(0～3V)；E．电流表(0～0.6A);F．电流表(0～3A)；G．开关、导线若干．其中滑动变阻器应选________________，电流表应选________________．(只填器材前的序号)(2)为了最大限度地减小实验误差，请在下面的虚线框中画出该实验最合理的电路图．(3)某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这

8、些数据在下图中画出U－I