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高二物理人教版选修3-1课件:2-10 实验:测定电池的电动势和内阻 (共12张)

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实验电路及其实物连线图 A v 甲 如图为某次测定电源的电动 势和内阻所作的图象,有关这个 图象的说法正确的是( ) A 纵轴截距表示待测电源的电动势,即 E = 3 V B横轴截距表示短路电流,即I短=0.6 A C根据r=E/I短,计算出待测电源内阻为5 Ω D.根据r=ΔU/ΔI,计算出待测电源内阻为1 Ω 返回 在测定一节干电池电动势和内阻的实验中,某同学采用了如图所示实验器材连接,请指 出该同学在接线中错误和不规范的做法. (1) (2) (3) (4) 滑动变阻器不起变阻作用 电流表正负接线柱错误 电压表量程选用不当 . . . . 电压表没有并接在开关和电源串联后的两端 返回 例2. 如图示的电路中,R1 、R2为 标准电阻,测定电源的电动势和内阻 时,如果偶然误差可以忽略不计,则 电动势的测量值 等于 真实值,内阻 的测量值 偏大 真实值,产生误差 的原因是 电流表有内阻 。 I1I 2 E真 ? E=I1(R1+ RA+ r) ① R1 R2 A Er I1 ? I 2 (R 2 ? R1) E=I2(R2+ RA+ r) ② r真 ? I 2 R 2 ? I1R1 ? RA I1 ? I 2 练* 在测定电源的电动势和内阻的实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪组仪 器,可以达到测定目的 ( ) C D A. 一只电流表和一个滑动变阻器 B. 一只电流表和一只电压表 C. 一只电流表和一个电阻箱 D. 一只电压表和一个电阻箱 例3. 如图是测量电源内电阻的电路,下列关于误差的说法,正确的是 ( ) C A .由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值小于真实 值; B. 由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值; C. 由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值; D. 由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值; 解: E = U + Ir , I=(IA +U/RV) ,由于电压表的分流作用,对 于每个电压值U1 ,测得的电流IA小于总电流I1,U越大,I A跟I1相差越大, 画出 的图线应为实线所示: A U U1 v 所以内电阻的测量值小于真实值。 I IA I1 二、电源电动势与内阻测量的基本情景变式 变式一.实验中除了待测电池和电键导线外只有电阻箱和电流表, 测定电源的电动势和内电阻。如何测? (1)电路如图所示: (2)主要步骤 改变电阻箱阻值R,测出对应的电流I 由( E = I1R1 + I1r, E = I2R2 + I2r ) 得: A I2R2 ? I1R1 I1I2(R 2 ? R1) r? E? I1 ? I2 I1 ? I 2 若能测出多组I、R值,以R为纵坐标, 1 为横坐标,作出 I E R? R ? ?r I I 可知这条图线是直线,直线在纵轴的截距 —r,图线的斜率E=tg α。 图象,由于 1 , R 1/U 0 -r 1 1 r 1 ? ? U E ER 1/I 0 1/R 变式二.实验中除了待测电源和电键导线外,只有电阻箱和电压 表,如何测? (1)电路如图所示 (2)主要步骤 改变电阻箱阻值R,测出对应的电压U 由 , V U1 求出电源的电动势和内阻 E ? U1 ? R1 r U2 E ? U2 ? r R2 变式三.今有一个阻值为5Ω的定值电阻,一个理想电压表(量程大 于电源电动势),开关及导线若干,能否测电源电动势和 内阻? (1)电路如图所示: (2)主要步骤: 断开K2、闭合K1, 记下电压表读数U1 闭合K1 、 K2 , 记下电压表读数U2 (3)电源电动势和内阻: E=U1 U1 ? U 2 r? R U2 变式四.今有一个阻值为10Ω的定值电阻,一个电压表,开关和导 线若干,电压表表盘上有刻度但无刻度值。请设计一个能 测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大,电压 量程大于电动势,电源内阻约为几欧)。 要求:① 画出实验电路图 ② 简要写出完成接线后的实验步骤 ③ 写出需测量的量,计算电源内阻的表达式 (1)电路如图所示: (2)主要步骤: 断开K2、闭合K1, 记下电压表偏转格数N1 闭合K1 、 K2 , 记下电压表偏转格数N2 (3)电源内阻: N1 ? N2 N1 ? N2 r? R ? 10 N2 N2 Ω 变式五.有两只伏特表V1和V2,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。只有这两只伏特 表,电键和连接导线若干,要求通过测量计算出干电池的 电动势(已知电动势不超过伏特表的量程) 要求: 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 (1)电路如图所示: S2 (2)主要步骤: 闭合S1、S2,记下V1的读数U1, 则 V1 V2 E ? U1 ? U1 r RV1 S1 闭合S1、断开S2,记下V1的读数 V2的读数U2,则 ' 1 , ' U1 由上两式可得: U1U2 E? ' U1 ? U 1 ' U1 E ? U ? U2 ? r RV1 变式六. 判断下列电路能否测电源电动势和内阻 (电表都是理想电表) V A V A (一) 已知电阻 A V (二) A V 已知电阻 (三) (四) 变式七.测量电源B的电动势E及电阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω) 器材:量程3V的理想电压表、量程0.5A的电流表(具有一定内阻)、 固定电阻R=4Ω、电键K、滑线变阻器R′、导线若干 要求:① 画出实验电路原理图(图中各元件需用题目中给出的符 号或字母标出) ② 实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1,当电 流表读数为I2时,电压表读数为U2, 则可以求出E= ______________ r= ______________(用I



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