高中物理 第2章 恒定電流 10 實(shí)驗(yàn) 測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻課件 新人教版選修3-1.ppt

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成才之路 物理,路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修3-1,恒定電流,第二章,10 實(shí)驗(yàn)：測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,第二章,用靈敏電流計(jì)、電阻箱、滑動(dòng)變阻器可以測量蘋果電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，你知道這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理嗎？,,實(shí)驗(yàn)原理,閉合電路的歐姆定律。,測電源E、r的幾種方法與電路連接圖,I1r,U2,,U2,I1r,I2R2,,測量數(shù)據(jù)的處理方法,2．圖象法 以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)幾組I、U的測量數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，此時(shí)可大致看到，U－I圖象是一條斜向下的直線。如圖所示。,,E,電源的內(nèi)阻,一、器材準(zhǔn)備 被測電源(如干電池、水果電池等)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電鍵和導(dǎo)線。 二、操作過程 1．確定電流表、電壓表的量程，按圖所示電路把器材連接好，如圖所示。,,五、注意事項(xiàng) 在實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意以下四點(diǎn)： 1．電池應(yīng)選使用過一段時(shí)間的半新電池，電流表一般選0～0.6A擋，電壓表一般選0～3V擋。 2．閉合開關(guān)前，一定把滑動(dòng)變阻器滑片移到電阻最大的一端。 3．在電流表有明顯示數(shù)且穩(wěn)定后，再讀出電壓表讀數(shù)U和電流表讀數(shù)I。 4．一般來說電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻都隨著使用時(shí)間的增長而變化，實(shí)驗(yàn)時(shí)不要長時(shí)間通電，只是在讀數(shù)時(shí)讓電路接通，其他時(shí)間要斷開電路。,做“用電流表和電壓表測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，可供選用的器材有： A．電流表(量程：0～0.6A RA＝1Ω) B．電流表(量程：0～3A RA＝0.6Ω) C．電壓表(量程：0～3V RV＝5kΩ) D．電壓表(量程：0～15V RV＝10kΩ) E．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍：0～10Ω 額定電流：1.5A) F．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍：0～2kΩ 額定電流：0.2A) G．待測電源(一節(jié)一號(hào)干電池)、開關(guān)、導(dǎo)線若干,實(shí)驗(yàn)儀器的選擇及實(shí)物連線,(1)請(qǐng)畫出能使本實(shí)驗(yàn)測量精確程度較高的實(shí)驗(yàn)電路圖。 (2)電路中電流表應(yīng)選用__________，電壓表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________。(填字母代號(hào)) (3)如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)所需器材，請(qǐng)按電路圖連接實(shí)物圖。,,解析：(1)電路如圖乙所示 (2)考慮到待測電源只有一節(jié)干電池，所以電壓表應(yīng)選C；實(shí)驗(yàn)中電流又不能太大，一般不超過0.5A，所以電流表應(yīng)選A；滑動(dòng)變阻器不能選擇太大的阻值，從允許最大電流和減小實(shí)驗(yàn)誤差來看，應(yīng)選擇電阻較小而額定電流較大的滑動(dòng)變阻器E。,(3)如圖丙所示 注意：閉合開關(guān)前，要使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，即滑到最左端。 答案：(1)如圖乙所示 (2)A C E (3)如圖丙所示,點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)器材的選取應(yīng)遵循安全、精確和操作方便的原則。本實(shí)驗(yàn)的誤差主要來自電壓表的分流。因此，本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的選擇原則是：阻值范圍小而額定電流較大。電壓表的選擇原則是：在滿足量程要求的前提下選取內(nèi)阻較大的。電流表的選擇需根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流大小的估算值來確定。,某同學(xué)用伏安法測一節(jié)干電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，所給的其他器材有： A．電壓表V：0～3V～15V B．電流表A：0～0.6A～3A C．變阻器R1：(20Ω，1A) D．變阻器R2：(1 000Ω，0.1A) E．電鍵S和導(dǎo)線若干,(1)實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用的量程為________(填“0～3V”或“0～15V”)；電流表應(yīng)選用的量程為________________(填“0～0.6A”或“0～3A”)；變阻器應(yīng)選用________； (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求連接實(shí)物電路圖； (3)實(shí)驗(yàn)測得的6組數(shù)據(jù)已在U－I圖中標(biāo)出，如圖所示，請(qǐng)你根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)位置完成U－I圖線，并由圖線求出該電池的電動(dòng)勢E＝________V，電阻r＝________Ω。,答案：(1)0～3V 0～0.6A R1 (2),,(3)U－I圖線如圖所示 1.5 0.50,,解析：(1)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢為1.5V，故電壓表選擇0～3V即可；流經(jīng)干電池的電流不允許過大，故電流表選擇0～0.6A即可；變阻器選擇R1，調(diào)節(jié)時(shí)連續(xù)性較好； (3)由閉合電路歐姆定律E＝U＋I(xiàn)r得，U＝－rI＋E，在U－I圖象中，縱截距表示電源電動(dòng)勢，斜率絕對(duì)值代表電源內(nèi)阻。,(山東省部分重點(diǎn)中學(xué)2014～2015學(xué)年高二上學(xué)期聯(lián)考)利用如圖(a)所示電路，可以測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解及數(shù)據(jù)處理,,,(3)在圖(c)的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整并作圖，根據(jù)圖線求得斜率k＝________A－1Ω－1，截距b＝________A－1。 (4)根據(jù)圖線求得電源電動(dòng)勢E＝________V，內(nèi)阻r＝________Ω。,,(4)電源電動(dòng)勢E＝3.0V，電源內(nèi)阻r＝1.0Ω。,(重慶市主城區(qū)2014～2015學(xué)年高二上學(xué)期期末六校聯(lián)考)甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如題圖1所示的電路測電源電動(dòng)勢E、內(nèi)阻r及電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)器材有：待測電源E，待測電阻Rx，電壓表V量程為3.0V(內(nèi)阻很大)，電阻箱R(0～99.99Ω)，單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干。,,易錯(cuò)點(diǎn)：對(duì)圖象中截距理解不清楚導(dǎo)致錯(cuò)誤 案例： 如圖所示是某電源的伏安特性曲線，則下列結(jié)論正確的是( ) A．電源的電動(dòng)勢為6.0V B．電源的短路電流為0.5A C．電流為0.2A時(shí)的外電阻是28.4Ω D．電源的內(nèi)阻為12Ω,,正確答案：AC,