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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,1/29,2/29,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。,3/29,图,2,4/29,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,。,5/29,热点一教材原型试验,【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,；,(,),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,。,6/29,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),图,3,7/29,(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,(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。,8/29,答案(1)AC(2)C(3),ka,k,R,2,(2),由电路分析可知，若滑动变阻器滑片向右滑动时电压表示数变大，则滑动变阻器接入电路部分阻值增大，选项,C,符合题意。,9/29,【变式训练1】某兴趣小组利用图,4,所表示电路测定一组干电池内阻,r,和一待测电阻阻值,R,x,。已知电池组电动势约为6 V，电池组内阻和待测电阻阻值都约为10，且不超出10，可供选取试验器材有：,图,4,10/29,A,.,电流表,(,量程,0,300 mA,，内阻不计,),；,B,.,电流表,(,量程,0,3 A,，内阻不计,),；,C,.,电压表,(,量程,0,6 V,，内阻很大,),；,D,.,电压表,(,量程,0,15 V,，内阻很大,),；,E,.,滑动变阻器,R,(,阻值,0,100),；,开关,S,一个，导线若干。,该试验过程以下：,(1),在连接电路前，先选择适当器材，电流表应选取,_,，电压表应选取,_,。,(,填所选器材前字母,),11/29,(2),按图,4,正确连接好电路后，将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关，逐次调小其接入电路阻值，测出多组,U,和,I,值，并统计对应数据，以,U,为纵轴，,I,为横轴，得到图,5,所表示图线。,(3),断开开关,S,，将,R,x,改接在,B,、,C,之间，,A,与,B,用导线直接相连，其它部分保持不变。重复步骤,(2),，得到另一条,U,I,图线，其斜率绝对值为,k,。,(4),依据上面试验数据结合图,5,可得，电池组内阻,r,_,；用,k,和,r,表示待测电阻关系式为,R,x,_,。,图,5,12/29,解析,(1),由图,5,可知，电流最大为300 mA，为了确保试验安全和准确，电流表应选择A；电源电动势约为6 V，故电压表应选择6 V量程C。,答案(1)AC(4)10,k,r,13/29,热点二试验拓展创新,方法,1,安,阻法,试验原理,用一个电流表和电阻箱测量，电路如图,6,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。,图,6,14/29,方法,2,伏,阻法,(1),试验原理,图,7,15/29,(2),图象法处理数据，如图,8,所表示。,图,8,16/29,【例2】(湖北省襄阳市高三调研)如图,9,所表示为某兴趣小组测量电池组电动势和内阻试验原理图，已知电池组电动势约3 V，内阻约2。现提供器材以下：,A,.,电池组,B,.,电压表,V,1,(,量程,0,10 V,，内阻约,10 000),C,.,电压表,V,2,(,量程,0,3 V,，内阻约,10 000),D,.,电阻箱,R,(0,99.9),E,.,定值电阻,R,1,20,F,.,定值电阻,R,2,1 000,H,.,开关和导线若干,图,9,17/29,(1),假如要准确测量电源电动势和内阻，电压表,V,应选择,_(,选填,“B”,或,“C”),；定值电阻,R,0,应选择,_(,选填,“E”,或,“F”),。,(3),该试验测得电动势与真实值相比_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)，内阻测量值与真实值相比_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。,图,10,18/29,解析,(1),电压表,V,1,量程太大，使得电压表指针偏角太小，测量误差太大，,R,2,1 000 定值电阻太大，使得电压表指针偏角太小，且在改变电阻箱阻值时，电压表示数改变不显著，故电压表选择C，定值电阻选择E。,19/29,A,.,电流表,G(,量程为,30 mA,、内阻未知,),B,.,电阻箱,R,(0,999.9),C,.,滑动变阻器,R,1,(0,20),D,.,滑动变阻器,R,2,(0,1 k),E,.,开关、导线若干,F,.,电源,E,(,电动势约,10 V),(1),要完成试验，首先需测量电流表,G,内阻。测量电流表,G,内阻试验电路如图,11,所表示。,【变式训练2】(山东省潍坊市高三统考)某兴趣小组要准确测定电源电动势和内阻，他们找来了以下器材：,20/29,将下述试验过程补充完整。,a,.,选择器材，滑动变阻器,R,应该选取,_(,选填,“,R,1,”,或,“,R,2,”),；,b,.,连接好电路，,R,滑片应调到,_(,选填,“,a,”,或,“,b,”),端；,c,.,断开,S,2,，闭合,S,1,，调整,R,，使电流表,G,满偏；,d,.,保持,R,不变，闭合,S,2,，调整电阻箱,R,阻值，当,R,10,时，电流表,G,示数为,20 mA,；,假如认为闭合,S,2,前后干路上电流不变，则电流表,G,内阻,R,g,_,。,图,11,21/29,图,12,22/29,答案(1),R,2,a,5(2)940,23/29,1,.,某同学利用如图,13,甲所表示电路测量电源电动势,E,和内阻,r,，可供选择试验器材有：待测电源,(,电动势约,6 V,，内阻约,1),，定值电阻,R,A,(,阻值,10),和,R,B,(,阻值,1),，滑动变阻器,R,(,最大阻值,10),，电流表,(,量程为,0,0.6 A,，内阻约,1),，电压表,(,量程为,0,5 V,，内阻约,10 k),，开关,S,，导线若干。请回答以下问题：,图,13,24/29,(1),图,13,甲为该同学设计电路图一部分，将电路图补充完整。,(2),图,13,甲中,R,1,应选,_(,填,“,R,A,”,或,“,R,B,”),。,(3),改变滑动变阻器接入电路阻值，分别记下几组电压表示数,U,和对应电流表示数,I,；以,U,为纵坐标，,I,为横坐标，作,U,I,图线如图乙所表示，并求出,U,I,图线在横轴上截距,a,和在纵轴上截距,b,。请选取待测电源电动势,E,、内阻,r,、定值电阻,R,1,和,R,2,，写出,a,、,b,表示式，,a,_,，,b,_,，代入对应数值即可得,E,和,r,测量值。,25/29,解析,(1),利用电压表和电流表测量电源电动势和内阻试验，电流表内阻与电源内阻相差不大，所以要把电流表内接，电路图如答图。,(2),因为滑动变阻器最大阻值只有10，电流表量程只有0.6 A，所以需要串联电阻,R,1,应该选择阻值为10 定值电阻,R,A,。,26/29,2,.,天津理综，,9(3),某探究性学习小组利用如图,14,所表示电路测量电池电动势和内阻。其中电流表,A,1,内阻,r,1,1.0 k,，电阻,R,1,9.0 k,，为了方便读数和作图，给电池串联一个,R,0,3.0,电阻。,按图示电路进行连接后，发觉,aa,、,bb,和,cc,三条导线中，混进了一条内部断开导线。为了确定哪一条导线内部是断开，将电键,S,闭合，用多用电表电压挡先测量,a,、,b,间电压，读数不为零，再测量,a,、,a,间电压，若读数不为零，则一定是,_,导线断开；若读数为零，则一定是,_,导线断开。,图,14,27/29,排除故障后，该小组顺利完成试验。经过屡次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表,A,1,和,A,2,多组,I,1,、,I,2,数据，作出图象如图,15,。由,I,1,I,2,图象得到电池电动势,E,_ V,，内阻,r,_,。,图,15,28/29,解析,用多用电表电压挡检测电路故障，电压表表头是电流计，原电路有断路，回路中无电流，将电压表接在,a,、,b,间后有示数，说明电路被接通，即,a,、,b,间有断路故障，再测量,a,、,a,间电压，电压表读数不为零，说明断路故障范围被缩小到,a,、,a,间，则一定是,aa,导线断开；若读数为零，则说明电路仍未被接通，电路故障一定是,bb,导线断开。,依据闭合电路欧姆定律得,E,I,1,(,R,1,r,1,),(,I,1,I,2,)(,R,0,r,),，,I,1,I,2,，上式可简化为,E,I,1,(,R,1,r,1,),I,2,(,R,0,r,),，读出两点坐标：(60 mA，0.12 mA)和(260 mA，0.05 mA)，代入方程解得电动势,E,1.41 V，内阻,r,0.5。,答案,aa,bb,1.41(1.36,1.44,均可,),0.5(0.4,0.6,均可,),29/29,
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