高考物理 第5讲 实验九　测量电源的电动势和内阻考点知识总复习教案31

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1、第5讲　实验九　测量电源的电动势和内阻注意事项1．选用旧电池：为了使电路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1号干电池．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，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I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电．3．计算法求E、r：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．合

2、理选择标度：干电池内阻较小时，U的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图7－5－1(甲)所示的状况，使下部大面积空间得不到利用．为此，可使纵坐标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)，如图7－5－1(乙)所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为电动势．要在直线上任取两个相距较远的点，用r＝计算出电池的内阻r.图7－5－1考查伏安法测电源的电动势和内阻图7－5－2【例1】某实验小组利用如图7－5－2所示电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有下列器材：

3、①待测电池，电动势约为1.5V(小于1.5V)②电流表，量程3mA③电流表，量程0.6A④电压表，量程1.5V⑤电压表，量程3V⑥滑动变阻器，0～20Ω⑦开关一个，导线若干(1)请选择实验中需要的器材________(填标号)．(2)按电路图将实物(如图7－5－3所示)连接起来．(3)小组由实验数据作出的UI图象如图7－5－4所示，由图象可求得电源电动势为________V，内电阻为________Ω.图7－5－3　　　　　　　　图7－5－4解析　(1)根据本实验的原理以及特点，所选器材是①③④⑥⑦；(2)根据电路图连接实物图时，一定要看清电

4、路的结构，滑动变阻器的接线柱所在的位置，注意导线不能交叉；(3)电源的电动势是纵轴截距1.45V，内电阻r＝＝Ω＝2.9Ω.答案　(1)①③④⑥⑦(2)如图所示(3)1.45　2.9考查实验的知识迁移(其他方法测电源的　　电动势和内阻)图7－5－5(1)用一个电流表和电阻箱测量电路如图7－5－5所示，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．图7－5－6(2)用一个电压表和电阻箱测量电路如图7－5－6所示，测量原理为：E＝U1＋r，E＝U2＋r，由此可求出r和E，此种方

5、法测得的电动势和内阻均偏小．【例2】小明要测定一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图7－5－7甲所示的电路进行实验和采集数据．甲　　　　　　　　乙丙图7－5－7(1)小明设计该实验的原理表达式是________(用E、r、I、R表示)；(2)小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至图7－5－7乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为

6、________Ω；(3)小明根据实验采集到的数据作出如图7－5－7丙所示的－R图象，则由图象求得，该电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(结果均保留两位有效数字)．解析　(1)在闭合电路中，E、I、R、r几个量之间的关系是E＝I(R＋r)．(2)为了整个电路的安全，所以开始电流要小，即电阻箱电阻调到最大值；题图乙电阻箱读数为25Ω.(3)根据E＝I(R＋r)，推出＝＋，再结合－R图象可知：图线的斜率为，截距为，解得E＝6.0V(5.8～6.2均可)，r＝2.4Ω(2.3～2.5均可)．答案　(1)E＝I(R＋r)　

7、(2)最大值　25(3)6.0(5.8～6.2均可)　2.4(2.3～2.5均可)【例3】两位同学在实验室中利用如图7－5－8(a)所示的电路测定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录的是电流表A和电压表V1的测量数据，另一位同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图7－5－8(b)所示的两条UI图线．回答下列问题：图7－5－8(1)根据甲、乙两同学描绘的图线，可知(　　)．A．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B．甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据C．乙同

8、学是根据电压表V1和电流表A的数据D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据(2)图象中两直线的交点表示的物理意义是(　　)．A．滑动变阻器的滑动触头P滑到了最右端