實驗九測定電源的電動勢和內(nèi)阻

過程分析導(dǎo)引實驗典例精析知能優(yōu)化演練實驗九測定電源的電動勢和內(nèi)阻知識要點歸納知識要點歸納實驗?zāi)康?．掌握用電壓表和電流表測定電源的電動勢和內(nèi)阻的方法；進一步理解閉合電路的歐姆定律．2．掌握用圖象法求電動勢和內(nèi)阻的方法．實驗原理1．實驗依據(jù)：閉合電路歐姆定律．2．實驗電路：如圖7－5－1所示．圖7－5－1圖7－5－2實驗器材電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標紙、鉛筆．過程分析導(dǎo)引一、實驗步驟1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按圖7－5－1連接好電路．2．把變阻器的滑片移動到使阻值最大的一端．3．閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)．記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣方法測量并記錄幾組I、U值，并填入表格中．4．斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材．二、數(shù)據(jù)處理本實驗中數(shù)據(jù)的處理方法，一是聯(lián)立方程求解的公式法，二是描點畫圖法.第1組第2組第3組第4組第5組第6組U/VI/A法一：取六組對應(yīng)的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足的關(guān)系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…讓第1式和第4式聯(lián)立方程，第2式和第5式聯(lián)立方程，第3式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三組E、r，取其平均值作為電池的電動勢E和內(nèi)阻r的大?。?、誤誤差差分分析析1．由由讀讀數(shù)數(shù)誤誤差差和和電電表表線線性性不不良良引引起起誤誤差差．．2．用用圖圖象象法法求求E和r時，，由由于于作作圖圖不不準準確確造造成成的的誤誤差差．．3．本本實實驗驗采采用用的的圖圖7－5－1所示示的的測測量量電電路路是是存存在在系系統(tǒng)統(tǒng)誤誤差差的的，，這這是是由由于于電電壓壓表表的的分分流流IV引起起的的，，使使電電流流表表的的示示數(shù)數(shù)I測小于于電電池池的的輸輸出出電電流流I真．．因為為I真＝I測＋IV，而而IV＝U/RV，U越大大，，IV越大大，，U趨近近于于零零時時，，IV也趨趨近近于于零零．．所所以以此此種種情情況況下下圖圖線線與與橫橫軸軸的的交交點點為為真真實實的的短短路路電電流流，，而而圖圖線線與與縱縱軸軸的的交交點點為為電電動動勢勢的的測測量量值值，，比比真真實實值值偏偏小?。扌拚蠛蟮牡膱D圖線線如如圖圖7－5－3所示示，，顯顯然然，，E、r的測測量量值值都都比比真真實實值值偏偏小小，，r測<r真、E測<E真．．圖7－5－34．若采用用如圖7－5－4所示電路路，電流流是準確確的，當當I很小時，，電壓表表的分流流很小，，但隨電電壓的增增大，電電流I增大，電電流表的的分壓作作用也逐逐漸增大大．此種種情況如如圖7－5－5所示，所所以E測＝E真、r測>r真圖7－5－4圖7－5－5四、注意意事項1．為了使使電池的的路端電電壓變化化明顯，，電池的的內(nèi)阻應(yīng)應(yīng)選的大大些(選用已使使用過一一段時間間的干電電池)．2．在實驗驗中不要要將I調(diào)得過大大，每次次讀完U、I讀數(shù)立即即斷電，，以免干干電池在在大電流流放電時時極化現(xiàn)現(xiàn)象過重重，使得得E、r明顯變化化．3．測出不不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且且變化范范圍要大大些，用用方程組組求解時時，類似似于逐差差法，要要將測出出的I、U數(shù)據(jù)中，，第1和第4組為一組組，第2和第5組為一組組，第3和第6組為一組組，分別別解出E、r值再求平平均值．．4．在畫U－I圖線時，，要使較較多的點點落在這這條直線線上或使使各點均均勻分布布在直線線的兩側(cè)側(cè)，而不不要顧及及個別離離開直線線較遠的的點，以以減小偶偶然誤差差．5．干電池池內(nèi)阻較較小時，，U的變化較較小，此此時，坐坐標圖中中數(shù)據(jù)點點將呈現(xiàn)現(xiàn)如圖7－5－6甲所示的的狀況，，使下部部大面積積空間得得不到圖7－5－6五、實驗驗創(chuàng)新1．安—阻法用一個電電流表和和電阻箱箱測量，，電路如如圖7－5－7，測量原原理為：：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可可求出E和r，此種方方法使測測得的電電動勢無無偏差，，但內(nèi)阻阻偏大．．圖7－5－7圖7－5－8實驗典例精析題型一器材選擇和數(shù)據(jù)處理(2011年長沙市市一中月月考)用如圖7－5－9所示電路路測一節(jié)節(jié)干電池池的電動動勢E和內(nèi)電阻阻r，所給的的器材有有：A．電壓表表V：0～3V和0～15V兩個量程程B．電流表表A：0～0.6A和0～3AC．滑動變變阻器R1(最大電阻阻為20ΩΩ)D．滑動變變阻器R2(最大電阻阻為100ΩΩ)E．開關(guān)S和導(dǎo)線若若干例1圖7－5－9(1)電流表應(yīng)應(yīng)選用________量程；電電壓表應(yīng)應(yīng)選用________量程；滑滑動變阻阻器應(yīng)選選________(選填“R1”或“R2”)．(2)如圖7－5－10所示U－I圖上是根據(jù)據(jù)實驗測得得的7組數(shù)據(jù)標出出的點．請請你畫出圖圖線，并由由圖線求出出E＝________V，r＝________ΩΩ.圖7－5－10【解析】(1)因為電源的的電動勢接接近1.5V，則電壓表表應(yīng)該選擇擇0～3V量程，電池池的內(nèi)阻一一般為幾歐歐，則電流流表應(yīng)該選選擇0～0.6A量程；同時時為了方便便調(diào)節(jié)，滑滑動變阻器器應(yīng)該選擇擇阻值較小小的，故選選R1.(2)將實驗過程程中描出的的點用直線線連接起來來，連接時時要使盡量量多的點在在直線上，，不在直線線上的點盡盡量分布在在直線的兩兩側(cè)．由得得到的直線線可知，電電源電動勢勢為1.5V，在直線上上取一點，，代入E＝U＋Ir，可以求出出電源的內(nèi)內(nèi)阻為0.5ΩΩ.【答案】(1)0～0.6A0～3VR1(2)圖線如圖7－5－11所示1.50.5圖7－5－11(2010年高考江蘇蘇卷)在測量電源源的電動勢勢和內(nèi)阻的的實驗中，，由于所用用電壓表(視為理想電電壓表)的量程較小小，某同學(xué)學(xué)設(shè)計了如如圖7－5－12所示的實物物電路．題型二實驗創(chuàng)新例2圖7－5－12(1)實驗時，應(yīng)應(yīng)先將電阻阻箱的電阻阻調(diào)到________．(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改變電阻箱箱的阻值R，分別測出出阻值R0＝10Ω的定值電阻阻兩端的電電壓U.下列兩組R的取值方案案中，比較較