第八章实验八.pptx

实验,八,测,量,电源,的,电动势,和,内阻,大一轮复习讲义,过好双基关,研透命题点,内容索引,NEIRONGSUOYIN,过好双基关,01,基本实验要求,1.,实验原理,闭合电路欧姆定律,.,2.,实验器材,电池、电压表、电流表,、,、,开关、导线、坐标纸和刻度尺,.,3.,实验步骤,(1),电流表,用,A,的量程，电压表,用,V,的量程，按图,1,连接好电路,.,0.6,滑动变阻器,3,图,1,(2),把滑动变阻器的滑片移,到,接入电路,阻值最,的,一端,.,(3),闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据,(,I,1,，,U,1,).,用同样的方法再测量几组,I,、,U,值，填入表格中,.,(4),断开开关，拆除电路，整理好器材,.,大,基本,实验,方法,1.,用实验数据求,E,、,r,的处理方法,(1),列方程求解,：,由,U,E,Ir,得,，,解得,E,、,r,.,(,2),用作图法处理数据，如图,2,所示,.,图线与纵轴交点,为,；,图线与横轴交点为,I,短,_,；,图线的斜率表示,r,|_|.,U,1,E,I,1,r,U,2,E,I,2,r,图,2,E,2.,注意事项,(1),为了使路端电压变化明显，可使用内阻较,大,的旧电池,.,(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,组的,(,I,，,U,),数据，变化范围要大些,.,3.,误差来源,(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,.,(3),本实验中测量结果是：,E,测,E,真,，,r,测,r,真,.,(4),若,U,I,图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据,r,|_|,确定,.,02,研透命题点,教材原型实验,基础,考点,自主,悟透,命题,点一,例,1,(2019,山西运城市,5,月适应性测试,),某同学想用下列实验器材来测定一电源,的电动势,E,和内阻,r,，同时测量一阻值约为几十欧姆的电阻的阻值，实验器材如下：,毫安表,mA(,量程,0,120 mA),；,电压表,V(,量程,0,6 V),；,滑动变阻器,R,(,阻值范围,0,300),；,导线若干，开关,S,一个,该同学的实验步骤如下,：,设计如图,3,甲所示的电路图，正确连接电路,；,滑动变阻器滑片处于阻值最大位置，闭合开关,S,，通过减小滑动变阻器接入电路的阻值测出多组,U,和,I,的数据，最后得到如图乙所示的,U,I,图象,；,断开开关,S,，将待测电阻,R,x,改接在,N,、,H,之间，,MN,间用导线相连，重复实验步骤,，得到另一条,U,I,图线，图线与纵轴的交点坐标为,(0,，,U,0,),，与横轴的交点坐标为,(,I,0,0,).,图,3,(1),请根据图甲的电路图将图丙中实物图连接好,.,答案,见解析图,解析,根据电路图连线如下：,(2),根据图乙的图线，可得该电源的电动势,E,_ V,，内阻,r,_.,6.0,25,解析,根据闭合电路欧姆定律,U,E,Ir,，所以纵截距,b,E,6.0 V,，,(3),待测电阻的阻值表达式为,R,x,_.(,用题中字母表示,),(4),设实验中所用的电压表和毫安表均为理想电表，,R,x,接在,M,、,N,之间与接在,N,、,H,之间，滑动变阻器的滑片从阻值最大处滑向中点位置的过程中，对比两种情况，则毫安表的示数变化范围,_,，电压表示数变化范围,_,_,_(,选填,“,相同,”,或,“,不同,”,),相同,不同,所以毫安表变化范围相同；,R,x,接在,M,、,N,之间：,U,E,Ir,，,R,x,接在,N,、,H,之间：,U,E,I,(,r,R,x,),，因为电流变化相同，则电压表变化范围不同,.,解析,将,R,x,改接在,N,、,H,之间，根据闭合电路欧姆定律得：,U,IR,x,E,Ir,，,变式,1,(2019,安徽宣城市第二次模拟,),在测定电源电动势和内电阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材,.,(1),甲同学按如图,4a,所示的电路图进行测量实验，其中,R,2,为保护电阻，则：,图,4,请用笔画线代替导线在图,b,中完成电路的连接；,答案,见解析图,解析,根据原理图可得出对应的实物图，如图所示；,根据电压表的读数,U,和电流表的读数,I,，画出,U,I,图线如图,c,所示，可得电源的电动势,E,_ V,，内电阻,r,_(,结果均保留两位有效数字,).,2.8,0.60,解析,根据闭合电路欧姆定律可得：,U,E,Ir,，,(2),乙同学误将测量电路连接成如图,d,所示，其他操作正确，根据电压表的读数,U,和电流表的读数,I,，画,出,U,I,图线如图,e,所示，可得电源的电动势,E,_,V,，内电阻,r,_,(,结果均保留两位有效数字,).,3.0,0.50,解析,由乙同学的电路接法可知,R,1,左右两部分并联后与,R,2,串联，则可知在滑片从最左端向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻先增大后减小则路端电压先增大后减小，所以出现题图,e,所示的图象，则由图象可知当电压为,2.5 V,时，电流为,0.50 A,，此时两部分电阻相等，则总电流为,I,1,1 A,；,而,当电压为,2.4 V,时，电流分别对应,0.33 A,和,0.87 A,，则说明当电压为,2.4 V,时，干路电流为,I,2,0.33 A,0.87 A,1.2 A,；,则根据,闭合电路欧姆定律可,得,2.5,V,E,r,1 A,2.4 V,E,r,1.2 A,，解得电源的电动势,E,3.0 V,，内电阻,r,0.50.,实验拓展创新,高考热点讲透练熟,命题,点,二,例,2,(2018,江苏卷,10),一同学测量某干电池的电动势和内阻,.,(1),如图,5,所示是该同学正准备接入最后一根导线,(,图中虚线所示,),时的实验电路,.,请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处,_,；,_.,图,5,开关未断开,电阻箱阻值为零,解析,在电学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为最大，确保实验仪器、仪表的安全,.,R,/,8.0,7.0,6.0,5.0,4.0,I,/A,0.15,0.17,0.19,0.22,0.26,/,A,1,6.7,5.9,5.3,4.5,3.8,图,6,由图象可计算出该干电池的,电动势为,_,_V,；内阻为,_,.,答案,见解析图,1.34(1.30,1.44,都,算对,),1.2(1.,0,1.4,都算对,),解析,根据闭合电路欧姆定律，得,E,I,(,R,r,),描点连线后图象如图所示,.,根据图象可知,r,1.2.,图象的斜率为电动势,E,，,(3),为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为,100 mV,的电压表并联在电流表的两端,.,调节电阻箱，当电流表的示数为,0.33 A,时，电压表的指针位置如图,7,所示，则该干电池的电动势应为,_,V,，内阻应为,_,.,图,7,1.34,结果与,(2),问第一个空格一致,1.0,结果比,(2),问第二个空格小,0.2,解析,根据欧姆定律，得电流表的内阻,该干电池的内阻应为,r,r,r,A,1.0,变式,2,(2019,安徽合肥市第二次质检,),为了同时测量一电源的电动势,E,和内阻,r,，以及未知阻值的电阻,R,x,，某同学设计了一电路,.,实验室提供的器材如下：待测电源、待测电阻、电阻箱一个、内阻很大的电压表一只、开关两个、导线若干,.,图,8,(1),为实现上述目的，请完善图,8,甲实物图连接；,答案,见解析图,解析,通过开关,S,2,控制电路中的电阻,R,x,是否接入电路，电路原理图如图所示：,故实物连线图如图所示：,(2),该同学实验的主要步骤有：,闭合,S,1,、,S,2,，多次调节电阻箱，并记录其阻值及对应的电压表的示数；,保持,S,1,闭合，断开,S,2,，多次调节电阻箱并记录其阻值及对应的电压表的示数；,变式,3,(2019,广东湛江市第二次模拟,),测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：,A.,待测的干电池,B.,电流表,A,1,(,内阻可忽略不计,),C.,电流表,A,2,(,内阻可忽略不计,),D.,定值电阻,R,0,(,阻值,1 000),E.,滑动变阻器,R,(,阻值,0,20),F.,开关和导线若干,某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图,9,甲所示的电路完成实验,.,图,9,(1),在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片,P,向左滑动，则电流表,A,1,的示数将,_(,选填,“,变大,”,或,“,变小,”,).,变大,解析,该同学将滑动变阻器的滑片,P,向左滑动，滑动变阻器的有效阻值增大，则回路中的总电阻增大，故总电流减小，外电压增大，故流过,R,0,的电流增大，则,A,1,示数增大；,(2),该同学利用测出的实验数据绘出的,I,1,I,2,图线,(,I,1,为电流表,A,1,的示数，,I,2,为电流表,A,2,的示数，且,I,2,的数值远远大于,I,1,的数值,),，如图乙所示，则由图线可得被测电池的电动势,E,_ V,，内阻,r,_.(,计算结果均保留两位有效数字,),3.0,1.0,(3),若将图线的纵坐标改为,_,，则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小,.,I1,R,0,解析,路端电压为,U,I,1,R,0,，代入,E,I,1,R,0,I,2,r,，得,E,U,I,2,r,，即将图线的纵坐标改为,I,1,R,0,时，图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小,.,变,式,4,(2019,陕西榆林市第三次测试,),某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻,.,A.,待测干电池两节，每节干电池电动势约为,1.5 V,，内阻约为几欧姆,B.,直流电压表,V,1,、,V,2,，量程均为,3 V,，内阻均为,3 k,C.,定值电阻,R,0,D.,滑动变阻器,R,，最大阻值,R,m,E.,导线和,开关,(1),根据如图,10,甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图,.,图,10,答案,见解析图,解析,由实物图可知电路的连接方式，得出的实物图如图所示：,(2),实验中移动滑动变阻器滑片，读出电压表,V,1,和,V,2,的多组数据,U,1,、,U,2,，描绘出,U,2,U,1,图象如图丙所示，图中直线斜率为,k,，与纵轴的截距为,a,，则两节干电池的总电动势,E,_,，总内阻,r,_.(,均用,k,、,a,、,R,0,表示,),大一轮复习讲义,实验,八,测,量,电源,的,电动势,和,内阻,