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《高考物理实验专题特训（9）测定电源的电动势和内阻》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验九：测定电源电动势和内阻一.实验目(1)测定电源电动势和内阻。(2)加深对闭合电路欧姆定律理解。二.实验原理(1)实验依据：闭合电路欧姆定律．(2)E和r求解：由U＝E－Ir得,解得E.r.(3)用作图法处理数据,如图1所示．图1①图线与纵轴交点为E；②图线与横轴交点为I短＝；③图线斜率表示r＝
2、
3、.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。四.基本操作(1)电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按实验原理图连接好电路．(2)把变阻器滑片移动到使阻值最大一端．(3)
4、闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1.U1)．用同样方法再测量几组I.U值．填入表格中．(4)断开开关,拆除电路,整理好器材．五.数据处理求E.r处理方法(1)列多个方程组求解,再求E.r平均值．(2)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,纵轴截距为电动势E,直线斜率k绝对值为内阻r.六.注意事项(1)为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大旧电池．(2)电流不要过大,应小于0.5A,读数要快．(3)要测出不少于6组(U,I)数据,变化范围要大些．(4
5、)若U－I图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴交点不再是短路电流,内阻应根据r＝
6、
7、确定．(5)电流表要内接(因为r很小)．七.误差分析(1)偶然误差：用图象法求E和r时作图不准确．(2)系统误差：电压表分流.考点一 实验原理与操作[典例1] (2014·北京高考)利用电流表和电压表测定一节干电池电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。图实91(1)应该选择实验电路是图实91中______(选填“甲”或“乙”)。(2)现有电流表(0～0.6A).开关和导线若干,以及以下器材：A．电压表(0～15V)
8、 B．电压表(0～3V)C．滑动变阻器(0～50Ω)D．滑动变阻器(0～500Ω)实验中电压表应选用______；滑动变阻器应选用______。(选填相应器材前字母)(3)某位同学记录6组数据如下表所示,其中5组数据对应点已经标在图实92坐标纸上,请标出余下一组数据对应点,并画出UI图线。序号123456电压U(V)1.451.401.301.251.201.10电流I(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480图实92图实93(4)根据(3)中所画图线可得出干电池电动势E＝__
9、____V,内电阻r＝______Ω。(5)实验中,随着滑动变阻器滑片移动,电压表示数U及干电池输出功率P都会发生变化。图实93各示意图中正确反映PU关系是________。[答案] (1)甲(2)B C(3)如图所示(4)1.50(1.49～1.51) 0.83(0.81～0.85)(5)C[考点总结·要点谨记]1．实验电路选择[对应第(1)题]干电池内阻很小,电流表应内接。2．实验仪器选择[对应第(2)题](1)干电池电动势大约为1.5V,电压表应选择量程为3V。(2)滑动变阻器选择要注意保证实验安
10、全性及方便调节问题。3．根据实验数据作图能力[对应第(3)题]4．通过图线获取信息能力[对应第(4)题](1)在电源UI图线中,若两坐标轴均从零开始,则图线与U轴截距为电源电动势,图线与I轴截距为电源短路电流；(2)若U轴不以零开始,则U轴截距仍为电动势,I轴截距不再是短路电流,则r＝。5.电源输出功率与路端电压关系[对应第(5)题]根据电源最大输出功率条件,当外电阻等于电源内阻时,电源输出功率最大。此时电压表示数等于电源电动势一半,选项C正确。考点二 数据处理与误差分析[典例2] 用图实98所示电路,
11、测定一节干电池电动势和内阻。电池内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池.开关和导线外,可供使用实验器材还有：图实98A．电流表(量程0.6A.3A)；B．电压表(量程3V.15V)；C．定值电阻(阻值1Ω.额定功率5W)；D．定值电阻(阻值10Ω.额定功率10W)；E．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω.额定电流2A)；F．滑动变阻器(阻值范围0～100Ω.额定电流1A)。那么：(1)要正确完成实验,电压表量程应选择________V,电流表量程应选择___
12、_____A；R0应选择________Ω定值电阻,R应选择阻值范围是________Ω滑动变阻器。(2)引起该实验系统误差主要原因是________________________________________________________________________________________________________________。[答案] (1)3 0.6 1 0～10 (2)由于电压表分流作用造成电流表读数总是
