福建省2012高三物理一轮复习 7.6实验九 测定电源电动势和内阻课件.ppt

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1、第6讲实验九　测定电源的电动势和内阻1．用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻．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．本实验的依据是闭合电路的欧姆定律，实验电路如下图甲所示．改变变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U、I值，由U＝E－Ir可得E＝以上方法误差较大，为减小误差，实验中至少测出6组U、I值，且变化范围要大些，然后在U－I图中描点作图，所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内阻r的值．如下图乙所示．电池(被测电源)，电压表，电流表

2、，滑动变阻器，开关，导线，坐标纸．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用阻值最大的一端．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．4．断开开关，拆除电路，整理好器材．5．取坐标纸，以电流I为横轴，路端电压U为纵轴，描绘出所记录的各组I、U值的对应点，连成U－I图线．延长U－I图线，它与坐标轴有两个交点，读取E、I短，进一步可以算出如图乙所示．1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选大些(选用

3、已使用过一段时间的干电池)．2．在实验中不要将I调得过大，每次读完U和I的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时老化现象严重，使得E和r明显变化．3．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，类似于逐差法，要将测出的I、U数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E、r值再求平均．4．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下图甲所示的状况，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(

4、横坐标I必须从零开始)，如下图乙所示，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.由于实验电路及电压表的分流作用，致使电流表测的不是干路电流，本实验结果E测＜E真，r测＜r真．(2010年黄冈模拟)实验室中有下列器材：量程0.5A的电流表、量程3V的电压表V(内阻较大)、滑动变阻器R、固定电阻R1＝4Ω、电键S、导线若干．欲测量某一电源的电动势E及内阻r(E)约为4.5V，r约为1.5Ω(1

5、)请设计一个测量方案(画出实验电路原理图即可)．(2)用图象法处理由你设计的实验得到的数据时，要使图线是直线如何建立坐标轴？如何进一步由图象求得待测电源的电动势E和内阻r.(3)按你设计的实验电路原理图，从下图实物图中挑选实物并进行连线．【解析】实验中电流的最大值为0.5A，此时电源内电阻约为1.5×0.5V＝0.75V，外电压4.5V－0.75V＝3.75V高于3V，故无法直接用电压表测量路端电压．应将定值电阻R1用作保护电阻，进行串联分压，使得电压表只测量外电路的部分电压．(1)实物电路原理图如图．(2)

6、由E＝U＋I(r＋R1)得U＝E－I(r＋R1)，故以U为纵轴，I为横轴，得到的图线是直线．可先由纵截距b＝E，求出电动势E，再由斜率k的绝对值等于(r＋R1)求出电阻r.(3)实物图连线如图．【答案】略(2010年宜昌调研)现有一特殊的电池，其电动势E约为9V，内阻r在35Ω～55Ω范围，最大允许电流为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验．图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计，R为电阻箱，阻值范围为0～9999Ω，R0是定值电阻．(1)实验室备有的保护电阻R0有

7、以下几种规格，本实验应选用________．A．10Ω，2.5WB．50Ω，1.0WC．150Ω，1.0WD．1500Ω，5.0W(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图线．则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示________．(3)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为______V，内电阻r为________Ω.【解析】(1)当R＝0时，应该有R0＋r≥即R0≥145Ω可保证电路中电流小于最

8、大允许电流，R0应该选择C，并且选C后R0消耗的最大功率小于1W.【答案】(1)C(2)回路中的电流(3)10501．(2009年北京模拟)现有一特殊电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻RA已经测出，阻值为5Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9Ω，R0为定值电阻，对