1、第七章 恒定电流实验九 测定电源的电动势和内阻栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流一、实验目的 1掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路的欧姆定律 2掌握用图象法求电动势和内阻的方法 二、实验原理 1实验依据：闭合电路欧姆定律2E 和 r 的求解：由 UEIr 得 U1EI1rU2EI2r，解得E、r.栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流3图象法处理：以路端电压U为纵轴，干路电流I为横轴，建系、描点、连线，纵轴截距为
2、电动势E，直线斜率k的绝对值为内阻r.三、实验器材 电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开 关、导线、坐标纸、铅笔 四、实验步骤 1电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按实验原理图连接好实物电路 2把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流3闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I、U值，并填入表格中4.断开开关，拆除电路，整理好器材 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组 U/V I/A 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练
3、迁移 创新 第七章 恒定电流一、数据处理 1列多个方程组求解，再求E、r的平均值2用作图法处理数据，如图所示(1)图线与纵轴交点为 E；(2)图线与横轴交点为 I 短Er；(3)图线的斜率表示 rUI.栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流二、误差分析 1偶然误差：(1)电表读数不准引起误差(2)图象法求E 和 r时作图不准确 2系统误差：(1)采取电流表内接法，由于电 压表 分流造成电动势和内阻的测量值均偏小(2)采取电流表外接法，由 于电流表分压，造成内阻的测量值偏大栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流三、注意事项
4、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，读数要快每次读数后立即断开电源 3要测出不少于6组的(U，I)数据，且变化范围要大些5电流表要内接(因为r很小)4若 UI 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 rUI 确定栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流考点一器材、电路的选择和数据处理 考点二 电路的连接和误差分析栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流考点一 器材、电路的选择和数据处理(2014高考北京卷)利用电流表和电压表测 定一节干电池的电动势和
5、内电阻要求尽量减小实验误差(1)应该选择的实验电路是下图中的_(选填“甲”或“乙”)甲栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流(2)现有电流表(00.6 A)、开关和导线若干,以及以下器材：A电压表(015 V)B电压表(03 V)C滑动变阻器(050)D滑动变阻器(0500)实验中电压表应选用_；滑动变阻器应选用_(选填相应器材前的字母)BC栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流(3)某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对 应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并 画出UI 图线序号 1 2 3 4
6、 5 6 电压 U/V 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电流 I/A 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E _V，内电阻r _.答案 如下图所示1.50(1.491.51)0.83(0.810.85)栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流解析(1)电流表内阻与电池内阻相差不多，如果用乙图误差较大，应选用甲图(2)干电池的电动势为 1.5 V 左右，为减小误差，应选择量程为 3
7、 V 的电压表；根据电源电动势和电流表量程，可知应选择最大阻值为 50 的滑动变阻器(3)第四组数据误差较大，应舍去，连线后如答案图所示(4)根据 UI 图象，电源的电动势为纵轴的截距，为 1.5 V，内电阻为斜率的大小，r1.51.00.60.83.栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流(2014高考福建卷)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实 验 原理 如 图 甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动 变阻器，R0是标称值为4.0 的定值电阻(1)已知灵敏电 流计G 的
8、满 偏电 流 Ig100 A、内 阻rg2.0 k，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只_(保留一位小数)的定值电阻R1.考点二 电路的连接和误差分析 1.0栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流(2)根据图甲，用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流答案 见解析图(其他正确连接同样可以)栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流(3)某次实验的数据如下表所示：该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中 计算加速度的方法(逐差法)，计算出电池组的
9、内阻r_(保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是_ 测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8 电压表V读数U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46 改装表A读数I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160 1.66充分利用已测得的数据栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流(4)该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内 阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的 测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量
10、值总是偏大若测量过 程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是_(填选项前的字母)A电压表内阻的影响 B滑动变阻器的最大阻值偏小 CR1的实际阻值比计算值偏小 DR0的实际阻值比标称值偏大CD栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流解析(1)由电流表的改装知识可知，R1 IgrgImIg1001062.0103200103100106 1.0.(2)如图所示栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流(3)根据闭合电路欧姆定律结合逐差法可知r1U1U5I5I1 R0，r2U2U6I6I2 R0，r3U3U7I7I3 R0，r4U4U8I
11、8I4R0.故 rr1r2r3r44U1U2U3U4U5U6U7U8480103R05.265.165.044.944.834.714.594.464801034.01.66.逐差法在计算中体现的主要优点是：充分利用已测得的数据栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流(4)根据题意可知，内阻的测量值为 r 测UI R0，因此，电压表的内阻、滑动变阻器的阻值对测量结果无影响若 R1的实际值比计算值偏小，则改装后的电流表示数偏小，导致内阻测量值偏大根据内阻测量值的表达式可知，R0 的实际值比标称值偏大，也会导致内阻测量值偏大故选 C、D.栏目导引 基础 再现 考点
12、 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流测量电动势和内阻的其他方法 1安阻法 用一个电流表和电阻箱测量，电路如图，测量原理为：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，内阻偏大若已知电流表A的阻值可消除测内阻的系统误差栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流2伏阻法用一个电压表和电阻箱测量，电路如图，测量原理为：EU1U1R1r，EU2U2R2r，由此可求出 r 和 E，此种方法测得的电动势和内阻均偏小栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流(2014高考新课标全国卷)利用如图
13、甲所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱R(最大阻值为999.9)，电阻R0(阻值为3.0)，电阻R1(阻值为3.0)，电流表A(量程为200 mA，内阻为RA6.0)，开关S.栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数 I 和电阻箱相应的阻值R；以1I为纵坐标，R 为横坐标，作 1I R 图线(用直线拟合)；求出直线的斜率 k 和在纵轴上的截距 b.回答下列问题：(1)分别用 E 和 r 表示电源的电动势和内阻，则1I与 R 的关系式为_1I3.
14、0E R3.0E(5.0r)栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流R/1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 0.100 0.091 0.084 0.077 6.99 8.00 10.0 11.0 11.9 13.0(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R3.0 时电流表的示数如图乙所示，读出数据，完成下表 答：_，_.1I/A10.110 9.09栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流(3)在图
15、丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率 k_A11，截距 b_A1.答案(4)根据图线求得电源电动势E_V，内阻r_.1.0 6.03.01.0 栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流解析(1)根据闭合电路欧姆定律可知：EIRAIIRAR1(RR0r)将 R03.0，R13.0，RA6.0 代入上式得1I3.0E R3.0E(5.0r)(2)从读数上，有效数字要一致，即读数是 0.110 A，倒数是 9.09 A1.栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流(3)由1I R 关系式可知 k3.0E，截距 b3
16、.0E(5.0r)；由给出的数据作出图象，连线时使尽可能多的点在同一直线上，不在直线上的点要均匀分布在直线两侧由图象可知，k1.0 A11，b6.0 A1.(4)电源电动势E3.0 V，电源内阻r1.0.栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流总结提升(1)本实验是用安阻法测电动势和内阻，R1 起到给电流表扩程的作用，R0 起保护作用，要完成实验测量，R1、R0、A 的阻值必须已知(2)数据分析时，首先根据欧姆定律、串并联电路的特点，列出1I与 R 的关系式，再进一步明确1IR 图象截距、斜率的物理意义，问题即可得到解决栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流栏目导引 基础 再现 考点 例析 高效 演练 迁移 创新 第七章 恒定电流本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
