高考物理总复习 第七章 第5讲 实验（三）测定电源电动势和内阻实验课件

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1、实验目的测定电源的电动势和内阻实验原理如图甲所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭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 此外还可以用图象法来处理数据，即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出UI图象，图乙所得直线跟纵轴交点即为电动势的值，图线的斜率的绝对值即为内阻r的值实验器材电压表，电流表，滑动变阻器，干电池，电键，导线实验步骤1选择好电流表、电压表量程按图甲连接好电路2把变阻器的滑动片移到一端，使接入电路的阻值最大3闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据(I1，U1)，用同样的方法测量几组I、U值4断开电键

2、时，整理器材5处理数据，用公式法和图象法求出电动势和内阻的值注意事项1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池)2电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，因此，实验中不要将I调得过大读数要快，每次读完立即断电3测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的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，分别求出E、r值再求平均值 4画UI图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不考虑，以减小偶然误差 5干电池内阻较小时，U的变化较小，

3、此时坐标图中数据点将集中在上部，呈现下部分大面积空间得不到利用，为此，可使纵坐标不从零开始，如图所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减小，此时图线与横轴交点不表示短路电流，仍可用r|U/I|计算出电池的内阻r.实验目的1学习使用多用电表的一般使用方法2练习用多用电表探测黑箱内的电学元件3了解晶体二极管的单向导电性及符号实验原理1多用电表一般可以用来测电压、电流和电阻等，而且每一种测量都有几个量程，其外形如图所示上半部分为表头，表盘上有电流、电压、电阻等各种量程的刻度，下半部分为选择开关，它的四周刻着各种测量项目和量程，另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试笔的插孔 3晶体二极管是半导

4、体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的符号如图甲所示 晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示实验器材多用电表，电学黑箱，干电池，导线，晶体二极管，电阻，开关，小灯泡实验步骤1认识二极管，首先熟悉图甲中的二极管的符号，然后按照图乙、丙所示电路了解二极管的导电特性 2将多用电表的选择开关旋至直流电压挡，用两表笔分别与如图所示的黑箱上的A、B、C三个接点中的两个接点相连，判断黑箱内有无内电源 3将多用电表的选择开关旋至欧姆挡，使两表笔分别与三个

5、接点中的两个接点相连，读出欧姆表上示数的大小将表笔反接后，看欧姆表示数有无变化，以分析黑箱内是否有二极管 4根据欧姆定律、串并联电路特点、二极管的导电性等知识分析多用电表探测的结果，并得出黑箱内元件名称和连接方式 5结束实验时，将多用电表选择开关置于交流电压最高挡注意事项1红表笔代表欧姆表内部电源的负极，黑表笔代表内部电源的正极2与使用电压表、电流表一样，多用电表在使用前要进行机械调零(即观察指针是否指在刻度线左端的零刻度处，若不指零，可用小螺丝刀旋转定位螺丝)3使用欧姆挡测电阻时，还要进行“欧姆调零”，方法是：将选择开关置于欧姆挡(适当量程)，将两表笔短接，调整电阻调零旋钮，使指针指在电阻刻

6、度的零位置上注意：每变换一次欧姆挡的量程，都要重新进行欧姆调零 4关于欧姆挡量程的选择：使用欧姆挡测电阻时，指针指示在表盘中值电阻左右读数较准确如某多用电表欧姆挡R中15，当待测电阻约为2k时，应选用“100”挡，读数不要忘记乘以相应的倍率 5测量时，待测电阻要与电源以及其他电阻断开，且不能用手接触表笔 6测量完毕后，要把表笔从测试孔中拨出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电流最高挡 7当黑箱内有电源时不能用欧姆挡测量命题规律根据题目所给条件及要求，设计合理电路并利用UI图象处理数据考例1用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r所用的电路如图所示，一位同学测得的六组数据如下表中所示组别组别

7、123456I/A0.120.20 0.31 0.32 0.50 0.57U/V1.371.32 1.24 1.18 1.10 1.05 (1)试根据这些数据在下图中作出UI图线 (2)根据图线得出电池的电动势E_V，根据图线得出的电池内阻r_. (3)若不作出图线，只选用其中两组U和I数据，可利用公式EU1I1r和EU2I2r算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，选用第_组和第_组的数据，求得E和r误差最大解析(1)根据测得的数据所画的UI图线如图所示(3)选用第3组和第4组数据求得的E和r误差最大不需要利用所给的6组数据分别进行计算，利用作图就可看出这一点选用这两组数据求E和r相当于过

8、图中3和4两点作一直线，利用此直线求出E和r，而此直线与所画的直线偏离最大，实际上，第4组数据不合理，应排除答案(1)见解析(2)1.460.72(3)34 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中： (1)现备有以下器材： A干电池1节 B滑动变阻器(050) C滑动变阻器(010k) D电压表(03V) E电压表(015V) F电流表(00.6A) G电流表(03A) H开关、导线若干 其中滑动变阻器应选_，电流表应选_，电压表应选_ (2)为了最大限度的减小实验误差，请在方框内画出该实验最合理的电路图 (3)某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出UI图线根据图线得到被测电池

9、的电动势E_V，内电阻r_.123456I/A0.050.100.200.250.300.40U/V1.451.401.321.271.221.13 答案(1)BFD(2)如下图(左) (3)UI图线如上图(右)1.481.500.900.96命题规律根据题目所给器材和要求，设计合理电路，求电源电动势和内阻考例2有两只电压表A和B，量程已知，内阻不知另有一干电池，它的内阻不能忽略，但大小未知只有这两只电压表、开关和一些连接导线，要求通过测量计算出干电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程)(1)画出测量时所用的电路图(2)以测量的量为已知量，导出计算电动势的表达式解析(1)测量时所用电路图如

10、下图甲、乙所示(2)将任一只电压表(如表A)与电源连通，记下电压表所示的电压值UA，再将两只电压表与电源串联，记下每只电压表所示的电压值，设为UA、UB.设表A的内阻的RA，表B的内阻为RB，电源内阻为r，电动势为E，由闭合电路欧姆定律得 (2010江苏物理)在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路 (1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”) (2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R010的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_(选填“1”或“2”)方案编号方案编

11、号电阻箱的阻值电阻箱的阻值R/1400.0 350.0 300.0 250.0200.0280.070.060.050.040.0解析(1)电阻箱与电阻串联在电源上，故实验时应将其调到最大值(2)方案1中电阻箱的阻值太大，线路中的电流过小，定值电阻两端的电压U过小，误差较大命题规律利用多用电表测电阻的方法和注意事项，读多用电表的示数考例3(2010江苏南京模拟)(1)多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器图(a) 多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为2030的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：(1)调节可调部件_，使电表指针停在_位置；调节可调部件K，使

12、它的尖端指向_位置； 将红、黑表笔分别插入“”“”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件_，使电表指针指向_位置 (2)在某次实验中使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图(b)中a、b所示若选择开关处在“10”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是_.若选择开关处在“直流电压2.5V”挡时指针位于b，则被测电压是_V.解析(1)多用电表在使用前首先要进行“机械调零”，则调节表盘下中间部位的调零螺丝，即图中的可调部件“S”，使指针停在刻度盘左端的“0”位置测量电阻应将图中的选择开关K旋至欧姆挡的适当挡位由图可以看出，该欧姆表的表盘中值约为“20”，又待测电阻的阻值为2030，所以应选1挡

13、，这样测量时就可使指针指在中间部位了选好挡位后就要进行欧姆挡的调零，且每次换挡后都要重新进行调零调零时将红、黑表笔接触，调节图中的“欧姆调零”旋钮T，使指针指在表盘右端电阻刻度的“0”位置(2)选择开关处在“10”的电阻挡时读数为50，所以电阻值为R5010500，选择开关处在“直流电压2.5V”挡时指针位于b，则被测电压是2.0V.答案(1)S左端的“0”1挡旋钮T电阻刻度的“0”(2)5002.0 某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡不够合适，又改换另一欧姆挡测量，两次测量时电表指针所指的位置如图所示，下面列出这两次测量中的有关操作： A将两表笔连接，并调零；

14、B将两表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置； C记下电阻值； D将多用电表面板上旋钮旋到R100挡； E将多用电表面板上旋钮旋到R10挡； F将多用电表面板上旋钮旋到OFF挡 (1)根据上述有关操作将两次的合理实验步骤按顺序写出为：_.(用上述操作项目前面的字母表示，且可以重复使用) (2)该电阻的阻值是_.答案EABDABCF1.8103解析用多用电表测未知电阻的阻值，要先估测，估测时，可任选一挡，然后调零，调零后测其电阻因指针指在中央时，测量结果较精确，故若发现电表指针不是指在刻度盘中央，而出现偏大或偏小时，要换挡使其指针能指到中央附近，但换挡后必须重新调零，再进行测量使用完毕，将

15、旋转开关旋至OFF挡所以实验步骤为EABDABCF，且该电阻的阻值为1.8103.命题规律会使用多用电表测电压、电流、电阻值，会读数知道使用多用电表的注意事项考例4多用电表表头的示意图如下图所示在正确操作的情况下： (1)若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_ (2)若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_ (3)若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是_，测量结果为_ (4)若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：_，_，_. (5)全部测量结束后，应将选择开关拨到_或者_ (6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从_色表笔经_插孔流入电表解析多用电表有多种用途，除了可以测量电阻之外，还可以对电压、电流等物理量进行测量关键是看选择开关旋转到哪个挡位答案(1)直流电压1.20V(2)直流电流48mA(3)电阻1.7k(4)改用1k倍率，重新调零将红黑表笔分别接触被测电阻的两根引线读出指针所指刻度，再乘以倍率得测量值(5)OFF交流电压500V挡位置(6)红正 请同学们认真完成课后强化作业