高中物理第一轮总复习 第7章 第7讲 实验测定电源的电动势和内阻学案（教师版）新人教版.doc

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1、一、实验目的1．用　闭合电路欧姆定律　测定电池的电动势和内电阻．2．进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解．3．进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法． 2．为减小误差，至少测出6组U、I值，且变化范围要大些，然后在U－I图771中描点作图，由图线纵截距和斜率找出E、r.图771 三、实验器材被测电池(干电池)、　电流表　、电压表　、　滑动变阻器　、电键和导线等． 图772四、探究过程1．确定电流表、电压表的量程，按图772甲所示电路把器材连接好，如图乙所示． 2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值达到最大．3．闭合电键，调节变阻

2、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；4．断开电键，整理好器材；5．数据处理：用原理中方法计算或在U－I图中找出E、r. 五、误差分析1．测量电路存在系统误差I真＝I测＋IV，实验中未考虑伏特表的分流影响．2．用图象法求E、r时存在偶然误差．3．本实验结果：E测＜E真，r测＜r真． 一、在测定电源的电动势和内电阻的实验中，应注意什么？解答：1．本实验在电键S闭合前，变阻器滑片应处于有效阻值最大处．2．要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要第1、4为一组，第2、5为

3、一组，第3、6为一组，分别解出E、r值再取平均值． 3．画U－I图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去，这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度． 4．本实验由于干电池内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画U－I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)．但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线斜率的绝对值仍为内阻r. 5．干电池的内电阻

4、较小(0.5Ω～1.5Ω)，如果短路，电流过大，会损坏电表和电池，故调节滑动变阻器时要防止发生电阻为零的情况；电池内阻若太小不易测量，实验中可在电池外串一电阻；随着电池的使用，电动势会减小，内阻会增加．6．实验时为了不使在外电阻较小时，电路中的电流长时间超过干电池的正常放电电流(0.3A)，应使通电时间越短越好，只是在读取数据时让电路接通，否则易损伤电池． 7．改变变阻器阻值时，最好让两表中的一个指针指整数格，每次电阻值变化适当大一些，可减小读数误差，注意电表的估读．8．用伏安法测电动势和内阻时，电压表示数准确，电流表示数比实际电流小，故实

5、验系统误差由电压表分流引起，为此变阻器阻值应小一些，电压表内阻应大一些． 二、测定电源电动势和内电阻的其他方法有哪些？解答：测定电源电动势和内电阻的方法有：①用一只电流表和电阻箱测量；②用一只电压表和电阻箱测量；③用两只电压表测量． 图7741．测定电池电动势和内电阻的原理的基本应用例1：用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻，伏安图象如图774所示，根据图线回答： (1)干电池的电动势和内电阻各多大？(2)图线上a点对应的外电路电阻是多大？电源此时内部热耗功率是多少？(3)图线上a、b两点对应的外电路电阻之比是多大？对应的

6、输出功率之比是多大？(4)在此实验中，电源最大输出功率是多大？ 变式训练1：用电流表和电压表测电源的电动势和内电阻：(1)画出实验电路图(电源内阻很小)．(2)如图775所示是根据两个电源的测量数据绘制的图线．图775 由图可知：图线与电压U轴的交点表示_______，电源Ⅰ的内电阻_____电源Ⅱ的内电阻(填“大于”、“等于”或“小于”)，用此电路测得的电动势和内电阻比真实值______.(3)图中两直线Ⅰ、Ⅱ的交点表示两个电路中　______________________________相等． 　解析：(1)实验电路如图

7、所示．　(2)纵轴截距表示电源的电动势，直线的斜率绝对值表示电源内阻，线Ⅱ比线Ⅰ陡一些，故电源Ⅰ的内电阻小于电源Ⅱ的内电阻，测量值偏小．　(3)Ⅰ、Ⅱ的交点表示外电路电压、电流都相同，说明外电路的电阻、电功率相同． 　2．仪器的选择、电路的设计和数据处理　例２：利用如图776所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，测量一个电池组的电动势和内电阻．请画出实验电路图，并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路．用记录的实验数据写出电动势和内电阻的表达式．图776 　解析：电路图如下．　实验步骤是：　(1)按电路图接好实验电路　(2)改变电

8、阻箱阻值，分别读出两组电阻箱阻值和对应的路端电压值R1、U1、R2、U2. 　方法点拨：实物连线应注意的问题　(1)画出实验电路图；　(2)分析各元件连接方式，明确电表量程；