2019版新高考物理大一輪復(fù)習(xí)課件：實(shí)驗(yàn)九 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 (共40張PPT)

實(shí) 驗(yàn) 九 測(cè) 定 電 源 的 電 動(dòng) 勢(shì) 和 內(nèi) 阻 UEIr圖S91 最大 實(shí) 驗(yàn) 分 析誤 差 分 析由于實(shí)驗(yàn)電路及電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果 E 測(cè)E 真，r 測(cè)r 真注 意 事 項(xiàng)(1)為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻應(yīng)大些(選用已使用過一段時(shí)間的干電池)(2)電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動(dòng)勢(shì) E 會(huì)明顯下降，內(nèi)阻 r 會(huì)明顯增大，故長時(shí)間放電不宜超過 0.3A，短時(shí)間放電不宜超過 0.5 A，因此，實(shí)驗(yàn)中不要將 R 調(diào)得過小，讀數(shù)要快，每次讀完應(yīng)立即斷電 【 基 礎(chǔ) 檢 測(cè) 】利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差(1)應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖 S92 中的_(填“甲”或“乙”)甲乙圖 S92 (2)現(xiàn)有電流表(00.6 A)、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A電壓表(015 V)B電壓表(03 V)C滑動(dòng)變阻器(050 )D滑動(dòng)變阻器(0500 )實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_ ；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(填相應(yīng)器材前的字母) 圖 D40 考 點(diǎn) 1 圖 象 法 求 電 源 電 動(dòng) 勢(shì) 和 內(nèi) 電 阻 重 點(diǎn) 歸 納1在坐標(biāo)紙上以 I 為橫坐標(biāo)、U 為縱坐標(biāo)，用測(cè)出的幾組 I、U 值，畫出 UI 圖象如圖 S94 所示，所得直線的縱截距即為電源電動(dòng)勢(shì)的值，圖線斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)阻 r的值圖 S94圖 S95 2畫 UI 圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去這樣可使偶然誤差得到部分抵消，提高精確度3計(jì)算內(nèi)阻要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用公式計(jì)算出電源的內(nèi)阻 r.4測(cè)量電路存在系統(tǒng)誤差如圖 S95 中所示 I 真I 測(cè)I V，未考慮電壓表的分流 請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在如圖 S97 所示的坐標(biāo)紙上作出UI 圖線圖 S97由圖線求得：電動(dòng)勢(shì) E_V；內(nèi)阻 r_.(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明進(jìn)行了多次測(cè)量，花費(fèi)了較長時(shí)間，測(cè)量期間一直保持電路閉合其實(shí)，從實(shí)驗(yàn)誤差考慮，這樣的操作不妥，因?yàn)椋篲. 甲 乙圖 S99 (2)請(qǐng)?jiān)谌鐖D乙所示的坐標(biāo)系中畫出圖線，并根據(jù)畫出的圖線求出該圖線的斜率 k_V11，圖線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為 b_V1.(計(jì)算結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字)(3)結(jié)合寫出的函數(shù)表達(dá)式以及圖線可知該電源的電動(dòng)勢(shì) E_V，內(nèi)阻 r_.(計(jì)算結(jié)果保留 3 位有效數(shù)字) 還可以用以下幾種方法測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻. (2)根據(jù)圖甲，用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙連接成完整電路甲 乙圖 S910 (4)該小組在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為探究圖甲電路中各元器件的實(shí)際阻值對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，用一已知電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的標(biāo)準(zhǔn)電池組，通過上述方法多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)：電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與已知值幾乎相同，但內(nèi)阻的測(cè)量值總是偏大若測(cè)量過程無誤，則內(nèi)阻測(cè)量值總是偏大的原因是_(填選項(xiàng)前的字母)A電壓表內(nèi)阻的影響B(tài)滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏小CR 1 的實(shí)際阻值比計(jì)算值偏小DR0 的實(shí)際阻值比標(biāo)稱值偏大 答 案 ： (1)1.0 (2)如圖 S911 所示(4)CD(3)1.66 充分利用已測(cè)得的數(shù)據(jù)圖 S911 圖S912 實(shí)驗(yàn)主要步驟：()將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)；()逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，記下電壓表的示數(shù) U 和相應(yīng)電流表的示數(shù) I；()以 U 為縱坐標(biāo)，I 為橫坐標(biāo)，作 UI 圖線(U、I 都用國際單位)；()求出 UI 圖線斜率的絕對(duì)值 k 和在橫軸上的截距 a. 回答下列問題：(1)電壓表最好選用_；電流表最好選用_A電壓表(03 V，內(nèi)阻約 15 k)B電壓表(03 V，內(nèi)阻約 3 k)C電流表(0200 m A，內(nèi)阻約 2 )D電流表(030 m A，內(nèi)阻約 2 ) (2)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是_A兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端的接線柱B兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端的接線柱C一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱D一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱，另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱(3)選用 k、a、R1 和 R2 表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì) E 和內(nèi)阻 r 的表達(dá)式 E_，r_，代入數(shù)值可得 E和 r 的測(cè)量值答 案 ： (1)A C (2)C (3)ka kR 2 易 錯(cuò) 點(diǎn) 電 源 的 U I 圖 象例 3： (多 選 )如圖 S913 所示是某電源的路端電壓與電)流的 UI 圖象，下列說法正確的是(A該電源的電動(dòng)勢(shì)是 2.8 VB該電源的短路電流是 1.0 AC該電源的內(nèi)阻是 2.8 D該電源的內(nèi)阻是 0.8 圖 S913 指 點(diǎn) 迷 津 ：在做“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中，由于干電池的內(nèi)阻較小，斜率太小，所以描點(diǎn)及所連線的下部分空間得不到利用，誤差太大，為此，可使縱坐標(biāo)(U軸)不從零開始，把坐標(biāo)比例放大，以減小誤差，所以這樣畫出的圖線與橫軸(I 軸)的交點(diǎn)并不是路端電壓為零時(shí)的電流，即不是短路電流但與縱坐標(biāo)(U 軸)的交點(diǎn)表示電流為零時(shí)的電壓，還是表示電動(dòng)勢(shì) E.對(duì)于電源的 UI 圖象，應(yīng)正確地理解其物理意義，不能死記結(jié)論，生搬硬套，應(yīng)從閉合電路歐姆定律來理解，電動(dòng)勢(shì)等于開路時(shí)的路端電壓，即圖象中對(duì)應(yīng)電流為零時(shí)的路端電壓為電源電動(dòng)勢(shì)，而電壓為零時(shí)的電流為外電路短路時(shí)的電流 【 觸 類 旁 通 】(2016 年 黑 龍 江 牡 丹 江 檢 測(cè) )為了測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)采用了“伏安法”，現(xiàn)備有下列器材：A被測(cè)干電池一節(jié)B電流表 1：量程 00.6 A，內(nèi)阻 r0.3 C電流表 2：量程 03 A，內(nèi)阻約為 0.1 D電壓表 1：量程 03 V，內(nèi)阻未知E電壓表 2：量程 015 V，內(nèi)阻未知F滑動(dòng)變阻器 1：010 ，2 AG滑動(dòng)變阻器 2：0100 ，1 AH開關(guān)、導(dǎo)線若干 “伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差；在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(1)在上述器材中請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模篲(填選項(xiàng)前的字母)(2) 實(shí) 驗(yàn) 電 路 圖 應(yīng) 選 擇 圖 S914 中 的 _( 填“甲”或“乙”)甲丙乙圖 S914 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的 UI 圖象，則干電池的電動(dòng)勢(shì) E_V，內(nèi)阻 r_.答 案 ： (1)ABDFH (2)甲(3)1.5 1