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《2019年高考物理13个抢分实验专题91测定电源的电动势和内阻抢分精讲》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、实验9.1测定电源的电动势和内阻【高考导航】◎题型1实验原理与操作◎题型2器材、电路的选择与数据处理抢分题型◎题型3创新实验剖析◊命题点1实验方案的创新◊命题点2实验原理的迁移运用1.掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法。实验目的2.学会用图象法求电动势和内阻。1.实验依据:闭合电路欧姆定律。2.实验电路(如图实IX—1所示)U=E~hr3-蹄「的求解:由得妇―谢‘解得…实验原理4.用作图法处理数据,如图实IX-2所示。图实IX—2(1)图线与纵轴交点为朋F(2)图线与横轴交点为(3)图
2、线的斜率表示日养。题型1实验原理与数据处理例1(四川理综)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rxo已知电池的电动势约6V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有:电流表A】(量程0〜30mA);电流表A2(量程0〜100mA);电压表V(量程0~6V);滑动变阻器R】(阻值0〜5Q);滑动变阻器R2(阻值0〜300Q);开关S个,导线若干条。某同学的实验过程如下:I.设计如图实IX-5所示的电路图,正确连接电路。图实IX-5II•将R的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R的阻值,测出
3、多组U和I的值,并记录。以U为纵轴,I为横轴,得到如图实IX-6所示的图线。图实IX—6III.断开开关,将&改接在B、C之间,A与B直接相连,其他部分保持不变。重复II的步骤,得到另一条U一I图线,图线与横轴I的交点坐标为(I。,0),与纵轴U的交点坐标为(0,Uo)o冋答下列问题:(1)电流表应选用,滑动变阻器应选用:Q;(2)由图乙的图线,得电源内阻r=(3)用I。、U°和r表示待测电阻的关系式心=,代入数值可得(4)若电表为理想电表,乩接在B、C之间与接在A、B之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值
4、位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围,电压表示数变化范围o(选填“相同”或“不同”)答案⑴A2&(2)25⑶土一厂⑷相同不同解析⑴电路总电阻可能的最小值约为200贝I」回路中可能的最大电流7m=^A=?00mA,可见,电流表应选用Ajo若选用滑动变阻器丹,电路中电流变化范围太窄,并且当皿连入电路阻值最大时,电路中电流仍可能会超过电流表A2的量程,故应选用局。⑶團乙中,U-I團线的斜率的绝对值等于电源内阻,由图象可知:r=25Q。⑶由题意可知,皿+【=罟>则&=罟一〔4)若电表为理想电表
5、,&接在E、C或A、B之间,对干路中电流无影响,故电流表示数变化范围相同,很显然,电压表示数变化范围不相同。题型2仪器选择与电路连接例2(天津理综)用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V,内电阻约1Q)的电动势和内电阻,除待测电池组、电键、导线外,还有下列器材供选用:A.电流表:量程0.6A,内电阻约1QB.电流表:量程3A,内电阻约0.2QC.电压表:量程3V,内电阻约30kQD.电压表:量程6V,内电阻约60kQE.滑动变阻器:0〜1000Q,额定电流0.5AE.滑动变
6、阻器:0〜20Q,额定电流2A(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用,电压表应选用,滑动变阻器应选用(均填仪器的字母代号)0(2)如图实IX-7为正确选择仪器后,连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小,还需在电路屮用导线将和相连、和相连、和相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。图实IX-7(3)实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验。实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U。用图象法处理采集到的数据,为在直角坐标系屮得到的函
7、数图象是一条直线,则可以为纵坐标,以为横坐标。答案仃)ADF②adcgfh③见解析解析〔1)为了防止电源急剧放电时产生极化现象而引起电动势的下降,一般在测电源电动势与內电阻时,电源的放电电流控制在0.5A以内,故电流表应选用因三节干电池的总电动势约为45V,故选用量程杲6V的电压表D;总阻值为20Q的滑动变阻器F可使电路中的最小电流约为屁口=詐=0-225A,而滑动变阻JkIDIX器E阻值太大,故滑动变阻器应选用F。〔2)因电流表内阻如1Q与电源內阻犬致相等且未知,故需采用电流表外接法,以避免电流表内
8、阻引起的系统误差,原理團如團,d_Lhg•————I——♦—"——i―©~~2—•11_•e-cr^•«bbc故需将a与d、c与g、f与h相连。(3)用伏阻法测电源电动势与内电阻时,由闭合电路欧姆定律有E=U+yfrfl此可得£—+夕寺(或卜#・£—£)、U=E~r・*或金f—如、务、R*或R=E•暮b,故可以得到召〃一务务斤等线性图线。题型3创新实验剖析命题点1实验方案的创新本实验也可利用一只电流表和一个电阻箱进行测量或利用一只电压表和一个电阻箱进行测