高考物理复习实验10测定电源的电动势和内阻市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

,实验基础梳理,实验热点突破,高考模拟演练,试验十测定电源电动势和内阻,1/50,2/50,注意事项,1.,可选取旧电池：,为了使电路路端电压改变显著，电池内阻宜大些，可选取已使用过一段时间,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,会显著下降，内阻,r,会显著增大。所以，试验中不要将,I,调得过大，读电表要快，每次读完马上断电。,3.,计算法求,E,、,r,：,要测出不少于,6,组,I,、,U,数据，且改变范围要大些，用方程组求解时，要将测出,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。,3/50,图,2,4/50,误差分析,1.,用图象法求,E,和,r,时作图不准确。,2.,因为电流表或电压表分压或分流存在系统误差。,本试验中测量结果是：,E,测,E,真,，,r,测,r,真,。,5/50,热点一伏安法测电源电动势和内阻,【例,1,】,（,四川理综，,8,）,用如图,3,所表示电路测量电源电动势和内阻。试验器材：待测电源（电动势约,3 V,，内阻约,2,），保护电阻,R,1,（阻值,10,）和,R,2,（阻值,5,），滑动变阻器,R,，电流表,A,，电压表,V,，开关,S,，导线若干。,试验主要步骤：,（,）将滑动变阻器接入电路阻值调到最大，闭合开关；,（,）逐步减小滑动变阻器接入电路阻值，记下电压表示数,U,和对应电流表示数,I,；,6/50,（,）以,U,为纵坐标，,I,为横坐标，作,U,I,图线（,U,、,I,都用国际单位）；,（,）求出,U,I,图线斜率绝对值,k,和在横轴上截距,a,。,图,3,7/50,回答以下问题：,（1,）电压表最好选取,；电流表最好选取,。,A.,电压表（,0,3 V,，内阻约,15 k,）,B.,电压表（,0,3 V,，内阻约,3 k,）,C.,电流表（,0,200 mA,，内阻约,2,）,D.,电流表（,0,30 mA,，内阻约,2,）,8/50,（,2,）滑动变阻器滑片从左向右滑动，发觉电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是,。,A.,两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱,B.,两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱,C.,一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱,D.,一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱,9/50,（,3,）选取,k,、,a,、,R,1,和,R,2,表示待测电源电动势,E,和内阻,r,表示式,E,，,r,，代入数值可得,E,和,r,测量值。,10/50,答案,（,1,）,A,C,（,2,）,C,（,3,）,ka,k,R,2,11/50,热点二测电源电动势其它方法,方法,1,安,阻法,（,1,）试验原理,用一个电流表和电阻箱测量，电路如图所表示，测量原理为：,E,I,1,（,R,1,r,），,E,I,2,（,R,2,r,），由此可求出,E,和,r,，此种方法使测得电动势无偏差，内阻偏大。若已知电流表,A,阻值可消除测内阻系统误差。,12/50,（,2,）图象法处理数据,13/50,【例,2,】,某同学经过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池电动势,E,和内电阻,r,，不过从试验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为,999.9,，可当标准电阻用）、一只电流表（量程,I,g,0.6 A,，内阻,r,g,0.1,）和若干导线。,（,1,）请依据测定电动势,E,和内电阻,r,要求，设计图,4,甲中器材连接方式，把它们连接起来。,14/50,图,4,15/50,16/50,（,3,）在图,5,上把描绘出坐标点连成图线。,图,5,（,4,）依据图,5,描绘出图线可得出这个电池电动势,E,V,，内阻,r,。,17/50,解析,（,1,）把各器件直接串联即可。,18/50,（,3,）图线是一条倾斜直线。连线时不能连成折线；为减小偶然误差，个别偏离太远点舍去。,19/50,答案,（,1,）（,2,）（,3,）看法析（,4,）,1.52,（,1.46,1.54,）,0.3,（,0.25,0.35,）,20/50,21/50,（,2,）图象法处理数据,22/50,【例,3,】,某同学用如图,6,所表示电路测量两节干电池串联而成电池组电动势,E,和内阻,r,，,R,为电阻箱。干电池工作电流不宜超出,0.5 A,。试验室提供器材以下：电压表（量程,0,3 V,，内阻约,3 k,）；电阻箱（阻值范围,0,999.9,）；开关、导线若干。,图,6,23/50,（,1,）请依据图,6,电路图在图,7,中画出连线，将器材连接成试验电路。,（,2,）试验时，改变电阻箱,R,值，统计电压表示数,U,，得到若干组,R,、,U,数据。,图,7,24/50,图,8,25/50,（,3,）关于这个试验中存在误差以及减小误差各种方法，以下说法正确是（）,A.,电压表分流作用引发误差属于偶然误差,B.,该同学读电压表读数引发误差属于系统误差,C.,本试验用图象法处理数据能够减小偶然误差,D.,假如将电压表内阻计算在内就能够减小系统误差,26/50,27/50,答案,（,1,）以下列图所表示（,2,）,2.86,（,2.85,2.87,均可）,6.07,（,6.06,6.08,均可）（,3,）,CD,28/50,1.,四川理综，,8,（,2,）,用试验测一电池内阻,r,和一待测电阻阻值,R,x,。已知电池电动势约,6 V,，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选取试验器材有：,电流表,A,1,（量程,0,30 mA,）；,电流表,A,2,（量程,0,100 mA,）；,电压表,V,（量程,0,6 V,）；,滑动变阻器,R,1,（阻值,0,5,）；,滑动变阻器,R,2,（阻值,0,300,）；,开关,S,一个，导线若干条。,某同学试验过程以下：,29/50,.,设计如图,9,所表示电路图，正确连接电路。,图,9,30/50,图,10,31/50,.,将,R,阻值调到最大，闭合开关，逐次调小,R,阻值，测出多组,U,和,I,值，并统计。以,U,为纵轴，,I,为横轴，得到如图,10,所表示图线。,.,断开开关，将,R,x,改接在,B,、,C,之间，,A,与,B,直接相连，其它部分保持不变。重复,步骤，得到另一条,U,I,图线，图线与横轴,I,交点坐标为（,I,0,，,0,），与纵轴,U,交点坐标为（,0,，,U,0,）。,32/50,回答以下问题：,（,1,）电流表应选取,，滑动变阻器应选取,；,（,2,）由图,9,图线，得电源内阻,r,；,（,3,）用,I,0,、,U,0,和,r,表示待测电阻关系式,R,x,，代入数值可得,R,x,；,（,4,）若电表为理想电表，,R,x,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位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数改变范围,，电压表示数改变范围,。（选填,“,相同,”,或,“,不一样,”,）,33/50,解析,（,1,）因为电源电动势约为,6 V,，待测电阻以及电源内阻都数十欧，估算出电流约为几百毫安，所以电流表选择,A,2,；因为滑动变阻器为限流式，所以应选择较大滑动变阻器，或者依据题图中（,20 mA,，,5.5 V,）来判断此时内阻分压约为,0.5 V,，那么依据串联电路电压关系，此时滑动变阻器和定值电阻阻值和为几百欧姆，所以选,R,2,；,（,2,）电源内阻,r,k,25,；,34/50,35/50,（,4,）因为电表为理想电表，所以待测电阻不论放在,B,、,C,间或者,A,、,B,间，总电阻没有改变，所以电流不变，在滑动变阻器改变范围相同情况下，电流表示数改变范围相同。因为待测部分电阻阻值改变，所以会影响待测部分分压，所以电压表示数改变范围会不一样。,36/50,2.,（,全国卷,，,23,）,利用如图,11,所表示电路，能够测量电源电动势和内阻，所用试验器材有：,图,11,37/50,38/50,R,/,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,I,/A,0.143,0.125,0.100,0.091,0.084,0.077,6.99,8.00,10.0,11.0,11.9,13.0,39/50,甲,乙,图,12,40/50,（,3,）在图乙坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，依据图线求得斜率,k,A,1,1,，截距,b,A,1,。,（,4,）依据图线求得电源电动势,E,_,V,，内阻,r,。,41/50,42/50,43/50,3.,某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组电动势和内阻，考虑到水果电池组内阻较大，为了提升试验准确度，需要测量电压表内阻。试验器材中恰好有一块零刻度在中央双向电压表，该同学便充分利用这块电压表，设计了如图,13,所表示试验电路，既能实现对该电压表内阻测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻测量，他用到试验器材有：,44/50,待测水果电池组（电动势约,4 V,，内阻约,50,）、双向电压表（量程为,2 V,，内阻约为,2 k,）、电阻箱（,0,9 999,）、滑动变阻器（,0,200,），一个单刀双掷开关及若干导线。,图,13,45/50,（,1,）该同学按电路图连线后，首先测出了电压表内阻。请完善测量电压表内阻试验步骤：,将,R,1,滑动触头滑至最左端，将,S,拨向,1,位置，将电阻箱阻值调为,0,；,调整,R,1,滑动触头，使电压表示数到达满偏；,保持,不变，调整,R,2,，使电压表示数到达,；,读出电阻箱阻值，记为,R,2,，则电压表内阻,R,V,。,46/50,（,2,）若测得电压表内阻为,2 k,，可分析此测量值应,（选填,“,大于,”“,等于,”,或,“,小于,”,）真实值。,（,3,）接下来测量水果电池组电动势和内阻，试验步骤以下：,将开关,S,拨至,（选填,“,1,或,“,2,”,）位置，将,R,1,滑动触片移到最,端，不再移动；,调整电阻箱阻值，使电压表示数到达一个适当值，统计下电压表示数和电阻箱阻值；,重复步骤,，统计多组电压表示数及对应电阻箱阻值。,47/50,图,14,48/50,解析,（,1,）由题图可知，当,S,拨向,1,位置，滑动变阻器,R,1,在电路中为分压式接法，利用电压表半偏法得：调整,R,1,使电压表满偏，保持,R,1,不变，,R,2,与电压表串联，调整,R,2,使电压表示数到达半偏（或最大值二分之一），则电压表内阻与电阻箱示数,R,2,相同。（,2,）由闭合电路欧姆定律可知，调整,R,2,变大使电压表示到半偏过程中，总电阻值变大，干路总电流变小，由,E,I,r,U,外,得,U,外,变大，由电路知,U,外,U,并,U,右,，滑动变阻器滑动触头右侧分得电压,U,右,I,R,右,变小，则,U,并,变大，电压表半偏时，,R,2,上分得电压就会大于电压表上分得电压，那么,R,2,阻值就会大于电压表阻值。（,3,）测水果电池,49/50,50/50,