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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,试验十,测定电源电动势和内阻,第八章 恒定电流,1/35,内容索引,过好双基关,命题点,一,教材原型试验,命题点,二,试验拓展创新,2/35,1,过好双基关,3/35,1.,试验原理,闭合电路欧姆定律,.,基本试验要求,4/35,2.,试验器材,电池、电压表、电流表、,、开关、导线、坐标纸和刻度尺,.,3.,基本操作,(1),电流表用,A,量程，电压表用,V,量程，按图连接好电路,.,(2),把滑动变阻器滑片移到使阻值最,一端,.,(3),闭合开关，调整滑动变阻器，使电流表有显著示数并统计一组数据,(,I,1,，,U,1,).,用一样方法再测量几组,I,、,U,值，填入表格中,.,(4),断开开关，拆除电路，整理好器材,.,滑动变阻器,0.6,3,大,5/35,1.,试验数据求,E,、,r,处理方法,(1),列方程求解：由,U,E,Ir,得,解得,E,、,r,.,U,1,E,I,1,r,U,2,E,I,2,r,(2),用作图法处理数据，如图所表示,.,图线与纵轴交点为,；,图线与横轴交点为,I,短,；,图线斜率表示,r,.,E,规律方法总结,6/35,2.,注意事项,(1),为了使路端电压改变显著，可使用内阻较,旧电池,.,(2),电流不要过大，应小于,0.5 A,，读数要快,.,(3),要测出不少于,6,组,(,I,，,U,),数据，改变范围要大些,.,(4),若,U,I,图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴交点不再是短路电,流，内阻应依据,r,确定,.,(5),电流表要内接,(,因为,r,很小,).,3.,误差起源,(1),偶然误差：用图象法求,E,和,r,时作图不准确,.,(2),系统误差：电压表分流,.,大,7/35,2,命题点一,教材原型试验,8/35,(,四川理综,8,),用如图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,；,(,),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,.,【,例,1】,9/35,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),C,答案,解析,A,电压表内阻越大，分流越小，误差也就越小，所以选内阻较大电压表,A,；当滑动变阻器接入电阻最小时经过电流表电流最大，此时经过电流表电流大小约为,I,176 mA,，所以选量程为,200 mA,电流表,C.,10/35,(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,由电路分析可知，若滑动变阻器滑片右移电压表示数变大，则滑动变阻器接入电路部分阻值增大，选项,C,符合题意,.,答案,解析,11/35,(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,.,答案,解析,ka,由,E,U,I,(,r,R,2,),，得,U,I,(,r,R,2,),E,，对比伏安特征曲线可知，图象斜率绝对值,k,r,R,2,，所以电源内阻,r,k,R,2,；令,U,0,，,得,I,，由题意知与横轴截距为,a,，所以,a,I,，则,E,ka,.,k,R,2,12/35,题组阶梯突破,1.,利用图所表示电路测定一节干电池电动势和内阻，要求尽可能减小试验误差,.,供选择器材有：,A.,电流表,A(0,0.6 A)B.,电压表,V,1,(0,3 V),C.,电压表,V,2,(0,15 V)D.,滑动变阻器,R,1,(0,20),E.,滑动变阻器,R,2,(0,200)G.,定值电阻,R,0,1,H.,开关一个，导线若干,(1),试验中电压表应选取,_,，滑动变阻器应选取,_(,选填对应器材前字母,).,B,D,答案,分析,题眼,13/35,(2),闭合开关，电压表和电流表都有示数，不过不论怎么移动滑动变阻器滑片，电压表读数改变都非常小,.,同学们讨论后，,在原电路基础上又加了一个定值电阻,R,0,，问题得,到处理,.,请你在虚线框内画出改进后电路图,.,看法析图,某位同学统计了,6,组数据，对应点已经标在坐标纸上,.,在图坐标纸上画出,U,I,图线，并依据所画图线可得出干电池电动势,E,_ V,，内电阻,r,_.(,结果均保留两位有效数字,),0.14(0.13,0.18),1.5,答案,解析,14/35,电路图如图甲所表示，,U,I,图线如图乙所表示,图象纵截距表示电源电动势，故有,E,1.5 V,，,所以内阻为,r,1,0.14,15/35,2.,利用电流表和电压表测定一节干电池电动势和内阻,.,要求尽可能减小试验误差,.,(1),应该选择试验电路是图中,_(,选填,“,甲,”,或,“,乙,”,).,甲,答案,解析,干电池内阻相对普通电流表内阻而言较小，为减小电流表分压带来系统误差，故应选甲,.,16/35,(2),现有电流表,(0,0.6 A),、开关和导线若干，以及以下器材：,A.,电压表,(0,15 V)B.,电压表,(0,3 V),C.,滑动变阻器,(0,50)D.,滑动变阻器,(0,500),试验中电压表应选取,_,；滑动变阻器应选取,_.(,选填对应器材前字母,),干电池电动势约为,1.5 V,，电压表选,B,可减小读数误差,.,滑动变阻器应选,C,，若选,D,，因为总阻值较大，则滑片滑动时移动范围小，不便调整,.,答案,解析,B,C,17/35,(3),某位同学统计,6,组数据如表所表示，其中,5,组数据对应点已经标在图，请标出余下一组数据对应点，并画出,U,I,图线,.,答案,序号,1,2,3,4,5,6,电压,U,(V),1.45,1.40,1.30,1.25,1.20,1.10,电流,I,(A),0.060,0.120,0.240,0.260,0.360,0.480,如图所表示,18/35,(4),依据,(3),中所画图线可得出干电池电动势,E,_ V,，内电阻,r,_.,由,U,E,Ir,可得图象上纵轴截距,E,1.50 V,，斜率绝对值,r,0.83.,1.50(1.49,1.51),答案,解析,0.83(0.81,0.85),19/35,(5),试验中，伴随滑动变阻器滑片移动，电压表示数,U,及干电池输出功率,P,都会发生改变,.,以下示意图中正确反应,P,U,关系是,_.,答案,解析,20/35,3.,手机、电脑等电器已经普及到人们日常生活中，这些电器都要用到蓄电池,.,某同学利用以下器材测定一节蓄电池电动势和内阻,.,蓄电池电动势约为,3 V.,A.,量程是,0.6 A,，内阻约为,0.5,电流表；,B.,量程是,3 V,，内阻是,6 k,电压表；,C.,量程是,15 V,，内阻是,30 k,电压表；,D.,阻值为,0,1 k,，额定电流为,0.5 A,滑动变阻器；,E.,阻值为,0,10,，额定电流为,2 A,滑动变阻器；,F.,定值电阻,4,，额定功率,4 W,；,G.,开关,S,一个，导线若干,.,21/35,(1),为了减小试验误差，电压表应选择,_(,填器材代号,),，图中导线应连接到,_,处,(,填,“”,或,“”,),，改变滑动,变阻器阻值时候，为了使电压表和电流表,读数改变比较显著，滑动变阻器应选择,_,(,填器材代号,).,蓄电池电动势约为,3 V,，电压表,C,量程太大，选电压表,B.,导线接,处，与电池串联定值电阻阻值已知，有利于准确测出电池内阻,.,电流表量程为,0.6 A,，由,R,得回路中总电阻不能小于,5,，滑动变阻器,D,总阻值太大，操作不方便，滑动变阻器选,E.,B,E,答案,解析,22/35,(2),用,(1),问中试验电路进行测量，读出电压表和电流表读数，画出对应,U,I,图线如图所表示，由图线可得该蓄电池电动势,E,_ V,，内阻,r,_.(,结果保留两位有效数字,),答案,解析,3.2,1.3,由图线在纵轴上截距可得蓄电池电动势,E,3.2 V,，图线斜率绝对值,|,k,|,5.3,，减去与电池串联定值电阻阻值,4,，可得电池内阻,r,1.3.,23/35,3,命题点二,试验拓展创新,24/35,图甲是利用两个电流表,A,1,和,A,2,测量干电池电动势,E,和内阻,r,电路原理图,.,图中,S,为开关，,R,为滑动变阻器，定值电阻,R,1,和,A,1,内阻之和为,10 000(,比,r,和滑动变阻器总电阻都大得多,),，,A,2,为理想电流表,.,(1),按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线,.,【,例,2】,答案,25/35,(2),在闭合开关,S,前，将滑动变阻器滑动端,c,移动至,_(,填,“,a,端,”“,中央,”,或,“,b,端,”,).,b,端,答案,解析,试验前滑动变阻器接入电路电阻值应最大,.,26/35,(3),闭合开关,S,，移动滑动变阻器滑动端,c,至某一位置，读出电流表,A,1,和,A,2,示数,I,1,和,I,2,.,屡次改变滑动端,c,位置，得到数据为：,I,1,(mA),0.120,0.125,0.130,0.135,0.140,0.145,I,2,(mA),480,400,320,232,140,68,在图所表示坐标纸上以,I,1,为纵坐标、,I,2,为横坐标画出所对应,I,1,I,2,图线,.,答案,27/35,(4),利用所得图线求得电源电动势,E,_ V,，内阻,r,_.(,均保留两位小数,),答案,解析,0.60(0.55,0.65),1.49(1.48,1.50),由图线上读出两组数值，代入,E,I,1,(,R,1,R,A1,),(,I,1,I,2,),r,组成方程组联立求解,E,和,r,.,(5),该电路中电源输出短路电流,I,m,_ A.(,保留两位有效数字,),答案,解析,2.5(2.3,2.7),28/35,4.,某同学准备利用以下器材测量干电池电动势和内阻,.,A.,待测干电池一节，电动势约为,1.5 V,，内阻约为几欧姆,B.,直流电压表,V,，量程为,3 V,，内阻非常大,C.,定值电阻,R,0,150,D.,电阻箱,R,E.,导线和开关,题组阶梯突破,29/35,依据如图甲所表示电路连接图进行试验操作,.,屡次改变电阻箱阻值，统计每次电阻箱阻值,R,和电压表示数,U,.,在,R,坐标系中描出坐标点如图乙所表示,.,30/35,(1),分别用,E,和,r,表示电源电动势和内阻，则,与,R,关系式为,_.,答案,解析,(2),在图乙坐标纸上画出,R,关系图线,.,答案,31/35,(3),依据图线求得斜率,k,_ V,1,1,，截距,b,_ V,1,(,保留两位有效数字,).,0.70(0.69,0.71),4.4,10,3,(4.2,10,3,4.6,10,3,),答案,解析,(4),依据图线求得电源电动势,E,_ V,，内阻,r,_(,保留三位有效数字,).,9.09(7.50,10.5),1.52(1.45,1.55),答案,解析,32/35,5.,某同学构想利用如图甲所表示试验电路，测量未知电阻,R,x,阻值、电流表,A,内阻和电源,(,内阻忽略不计,),电动势，,试验过程中电流表读数一直符合试验要求,.,(1),为了测量未知电阻,R,x,阻值，他在闭合开关之前应该将,两个电阻箱阻值调至,_(,填,“,最大,”,或,“,最小,”,),，,然后闭合开关,K,1,，将开关,K,2,拨至,1,位置，调整,R,2,使电流表,A,有显著读数,I,0,；接着将开关,K,2,拨至,2,位置,.,保持,R,2,不变，调整,R,1,，当调整,R,1,34.2,时，电流表,A,读数仍为,I,0,，则该未知电阻阻值,R,x,_.,答案,34.2,最大,为了保护电路，需要将电阻箱阻值都调至最大，因为两种情况下电流表示数相同，,R,x,和,R,1,等效，所以,R,x,R,1,34.2.,解析,33/35,(2),为了测量电流表,A,内阻,R,A,和电源,(,内阻忽略不计,),电动势,E,，他将,R,1,阻值调到,R,1,1.5,，,R,2,调到最大，将开关,K,2,拨至,2,位置，闭合开关,K,1,；然后屡次调整,R,2,，并在表格中统计下了各次,R,2,阻值和对应电流表,A,读数,I,；最终依据统计数据，他画出了如图乙所表示图象，依据你所学知识和题中所给字母写出该图象对应,函数表示式为：,_,；,利用图象中数据可求得，电流表,A,内阻,R,A,_,，电源,(,内阻忽,略不计,),电动势,E,_ V.,答案,0.5,4,解析,34/35,35/35,
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