2019年高考物理大一轮复习-实验10-测定电源的电动势和内阻-新人教版.ppt

恒定电流恒定电流第第 八八 章章实验十测定电源的电动势和内阻实验十测定电源的电动势和内阻0202实 验 能 力0303实 验 创 新栏目导航0101实 验 基 础0404模 拟 演 练0101实 验 基 础一、实验目的一、实验目的1测定电源的电动势和内阻测定电源的电动势和内阻2加深对闭合电路欧姆定律的理解加深对闭合电路欧姆定律的理解二、实验原理二、实验原理1如如图图甲甲所所示示，改改变变R的的阻阻值值，从从电电压压表表和和电电流流表表中中读读出出几几组组I、U值值，利利用用闭闭合电路的欧姆定律求出几组合电路的欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值值，最后分别算出它们的平均值2用用图图象象法法来来处处理理数数据据，在在坐坐标标纸纸上上以以I为为横横坐坐标标、U为为纵纵坐坐标标，用用测测出出的的几几组组I、U值值画画出出UI图图象象，如如图图乙乙所所示示，直直线线跟跟纵纵轴轴的的交交点点的的纵纵坐坐标标表表示示电电源源电电动动势势E的值，图线的斜率的绝对值即内阻的值，图线的斜率的绝对值即内阻r的值的值三、实验器材三、实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺四、实验步骤四、实验步骤1电流表用电流表用0.6 A量程，电压表用量程，电压表用3 V量程，按实验原理图连接好电路量程，按实验原理图连接好电路2把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端3闭闭合合开开关关，调调节节变变阻阻器器，使使电电流流表表有有明明显显示示数数并并记记录录一一组组数数据据(I1，U1)用用同样方法测量出六组同样方法测量出六组I、U的值填入表格中的值填入表格中.4.断开开关，拆除电路，整理好器材断开开关，拆除电路，整理好器材(1)某某同同学学连连接接了了实实物物线线路路图图甲甲中中的的部部分分导导线线，请请帮帮助助他他将将电电压压表表正正确确地地连连入入电电路中路中(2)检检查查电电路路无无误误后后，闭闭合合开开关关前前，应应把把滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片移移到到最最_端端(填填“左左”或或“右右”)(3)某某实实验验小小组组测测得得了了一一系系列列数数据据，并并在在图图乙乙坐坐标标纸纸上上描描绘绘出出了了该该电电源源的的UI图图线线，根根据据图图线线求求得得电电源源的的电电动动势势E_V，内内电电阻阻r_(保保留留三三位位有有效数字效数字)解解析析：(1)测测量量电电源源的的电电动动势势和和内内电电阻阻的的实实验验电电路路较较为为简简单单，只只需需要要滑滑动动变变阻阻器器控控制制电电路路中中的的电电流流，再再利利用用电电流流表表和和电电压压表表分分别别测测量量电电流流和和电电压压即即可可，由由于于内内阻阻较较小小，故故一一般般采采用用相相对对电电源源的的电电流流表表外外接接法法；同同时时注注意意开开关关应应控控制制整整个个电电路路；故故实实物物图如图所示图如图所示答案：答案：(1)如图所示如图所示(2)右右(3)2.941.68一、数据处理一、数据处理1公公式式法法：联联立立六六组组对对应应的的U、I数数据据，满满足足关关系系式式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r、，让让第第1式式和和第第4式式联联立立方方程程，第第2式式和和第第5式式联联立立方方程程，第第3式式和和第第6式联立方程，这样解得三组式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势，取其平均值作为电池的电动势E和内阻和内阻r.0202实 验 能 力二、误差分析二、误差分析1偶然误差偶然误差(1)由于读数不准和电表线性不良引起误差由于读数不准和电表线性不良引起误差(2)用图象法求用图象法求E和和r时，由于作图不准确造成误差时，由于作图不准确造成误差(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化变化2系统误差：由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差系统误差：由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差如如图图甲甲所所示示，在在理理论论上上EU(IVIA)r，其其中中电电压压表表示示数数U是是准准确确的的电电源源两两端端电电压压而而实实验验中中忽忽略略了了通通过过电电压压表表的的电电流流IV而而形形成成误误差差，而而且且电电压压表表示示数数越越大大，IV越大越大三、注意事项三、注意事项1可可选选用用旧旧电电池池：为为了了使使电电路路的的路路端端电电压压变变化化明明显显，电电池池的的内内阻阻宜宜大大些些，可可选用已使用过一段时间的选用已使用过一段时间的1号干电池号干电池2电电流流不不要要过过大大，读读数数要要快快：干干电电池池在在大大电电流流放放电电时时，电电动动势势E会会明明显显下下降降，内内阻阻r会会明明显显增增大大因因此此，实实验验中中不不要要将将I调调得得过过大大，读读电电表表要要快快，每每次次读读完完立立即即断断电电3计计算算法法求求E、r：要要测测出出不不少少于于6组组I、U数数据据，且且变变化化范范围围要要大大些些，用用方方程程组组求求解解时时，要要将将测测出出的的I、U数数据据中中，第第1和和第第4为为一一组组、第第2和和第第5为为一一组组、第第3和和第第6为为一组，分别解出一组，分别解出E、r值再求平均值值再求平均值伏伏安安法法测测电电池池电电动动势势和和内内阻阻的的实实验验中中，由由于于电电流流表表和和电电压压表表内内阻阻的的影影响响，测测量量结结果果存存在在系系统统误误差差；在在现现有有器器材材的的条条件件下下，要要尽尽可可能能准准确确地地测测量量电电池池的的电电动动势势和和内内阻阻(1)在上述器材中请选择适当的器材：在上述器材中请选择适当的器材：_(填写选项前的字母填写选项前的字母)；(2)实验电路图应选择下图中的实验电路图应选择下图中的_(填填“甲甲”或或“乙乙”)；(3)根根据据实实验验中中电电流流表表和和电电压压表表的的示示数数得得到到了了如如图图丙丙所所示示的的UI图图象象，则则干干电电池池的的电动势电动势E_V，内电阻，内电阻r_.0303实 验 创 新以以本本实实验验为为背背景景，通通过过改改变变实实验验条条件件、实实验验仪仪器器设设置置题题目目，不不脱脱离离教教材材而而又又不不拘泥教材，体现开放性、探究性、设计性等特点拘泥教材，体现开放性、探究性、设计性等特点1实验方法、方案的拓展实验方法、方案的拓展(1)某某同同学学首首先先用用多多用用电电表表的的直直流流10 V挡挡粗粗略略测测量量电电池池组组的的电电动动势势，电电表表指指针针如如甲甲图图所所示示，则则该该电电表读数为表读数为_V.(2)该该同同学学再再用用提提供供的的其其他他实实验验器器材材，设设计计了了如如下下图图乙乙所所示示的的电电路路，请请你你按按照照电电路路图图在在图图丙丙上上完完成成实物连线实物连线(3)图图丁丁为为该该同同学学根根据据上上述述设设计计的的实实验验电电路路利利用用测测出出的的数数据据描描绘绘出出的的I1I2图图线线(I1为为电电流流表表G的的示示数数，I2为为电电流流表表A的的示示数数)，则则由由图图线线可可以以得得到到被被测测电电池池组的电动势组的电动势E_V，内阻，内阻r_.