《高考物理 第7章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)七 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理 第7章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)七 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（33頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)七七測(cè)測(cè)量量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.可選用舊電池：可選用舊電池：為了使電路的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)為了使電路的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過(guò)一段時(shí)間的阻宜大些，可選用已使用過(guò)一段時(shí)間的1號(hào)干電池。號(hào)干電池。2.電流不要過(guò)大，讀數(shù)要快：電流不要過(guò)大，讀數(shù)要快：干電池在大電流放電時(shí)，電動(dòng)勢(shì)干電池在大電流放電時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E會(huì)明顯下降，內(nèi)阻會(huì)明顯下降，內(nèi)阻r會(huì)明顯增大。因此，實(shí)驗(yàn)中不要將會(huì)明顯增大。因此，實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得調(diào)得過(guò)大，讀電表要快，每次讀完立即斷電。過(guò)大，讀電表要快，每次讀完立即斷電。3.計(jì)算法求計(jì)算法求E、r：要測(cè)出不少于要測(cè)
2、出不少于6組組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時(shí)，要將測(cè)出的些，用方程組求解時(shí)，要將測(cè)出的I、U數(shù)據(jù)中，第數(shù)據(jù)中，第1和第和第4為為一組、第一組、第2和第和第5為一組、第為一組、第3和第和第6為一組，分別解出為一組，分別解出E、r值值再求平均值。再求平均值。誤差分析誤差分析用圖象法求用圖象法求E和和r時(shí)作圖不準(zhǔn)確。時(shí)作圖不準(zhǔn)確。由于電流表或電壓表的分壓或分流存在系統(tǒng)誤差。由于電流表或電壓表的分壓或分流存在系統(tǒng)誤差。 本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量結(jié)果是：本實(shí)驗(yàn)中測(cè)量結(jié)果是：E測(cè)測(cè)E真真，r測(cè)測(cè)r真真。熱點(diǎn)一伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻熱點(diǎn)一伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻【例【例1】(2015
3、江蘇單科，江蘇單科，10)小明利用如圖小明利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量一干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。量一干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。圖圖1(1)圖圖1中電流表的示數(shù)為中電流表的示數(shù)為_(kāi)A。(2)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：U/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.200.280.360.44請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在下面的方格紙上請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在下面的方格紙上(如圖如圖2)作出作出UI圖線。圖線。圖圖2由圖線求得：電動(dòng)勢(shì)由圖線求得：電動(dòng)勢(shì)E_V；內(nèi)阻；內(nèi)阻r_。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明進(jìn)行了多次測(cè)量，花費(fèi)了較長(zhǎng)時(shí)
4、間，測(cè)量期實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明進(jìn)行了多次測(cè)量，花費(fèi)了較長(zhǎng)時(shí)間，測(cè)量期間一直保持電路閉合。其實(shí)，從實(shí)驗(yàn)誤差考慮，這樣的操作間一直保持電路閉合。其實(shí)，從實(shí)驗(yàn)誤差考慮，這樣的操作不妥，因?yàn)椴煌?，因?yàn)開(kāi)。解析解析(1)由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，電流表使用由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，電流表使用0.6 A量程，所以讀數(shù)量程，所以讀數(shù)為為0.44 A；(2)描點(diǎn)畫(huà)圖，如圖所示，根據(jù)描點(diǎn)畫(huà)圖，如圖所示，根據(jù)UIrE可得電動(dòng)可得電動(dòng)勢(shì)為勢(shì)為E1.6 V；圖線的斜率絕對(duì)值等于內(nèi)阻；圖線的斜率絕對(duì)值等于內(nèi)阻r1.2 ;(3)干電池干電池長(zhǎng)時(shí)間使用后，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變化長(zhǎng)時(shí)間使用后，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變化,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大。導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增
5、大。答案答案(1)0.44(2)UI圖象見(jiàn)解析圖圖象見(jiàn)解析圖1.60(1.581.62都算對(duì)都算對(duì))1.2(1.181.26都算對(duì)都算對(duì))(3)干電池長(zhǎng)時(shí)間使用后，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)干電池長(zhǎng)時(shí)間使用后，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大誤差增大【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】12015四川理綜，四川理綜，8(2)用實(shí)驗(yàn)測(cè)一電池的內(nèi)阻用實(shí)驗(yàn)測(cè)一電池的內(nèi)阻r和一待測(cè)電阻和一待測(cè)電阻的阻值的阻值Rx。已知電池的電動(dòng)勢(shì)約。已知電池的電動(dòng)勢(shì)約6 V，電池內(nèi)阻和待測(cè)電阻阻值都，電池內(nèi)阻和待測(cè)電阻阻值都為數(shù)十歐?？蛇x用的實(shí)驗(yàn)器材有：為數(shù)十歐?？蛇x用的實(shí)驗(yàn)器材有：電流表電流表A1(量程量程030
6、mA)；電流表電流表A2(量程量程0100 mA)；電壓表電壓表V(量程量程06 V)；滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R1(阻值阻值05 )；滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R2(阻值阻值0300 )；開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S一個(gè)，導(dǎo)線若干條。一個(gè)，導(dǎo)線若干條。某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：.設(shè)計(jì)如圖設(shè)計(jì)如圖3所示的電路圖，正確連接電路。所示的電路圖，正確連接電路。.將將R的阻值調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)，逐次調(diào)小的阻值調(diào)到最大，閉合開(kāi)關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測(cè)出多的阻值，測(cè)出多組組U和和I的值，并記錄。以的值，并記錄。以U為縱軸，為縱軸，I為橫軸，得到如圖為橫軸，得到如圖4所示的所示的圖線。圖線。圖圖3圖圖4.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將
7、斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將Rx改接在改接在B、C之間，之間，A與與B直接相連，其他直接相連，其他部分保持不變。重復(fù)部分保持不變。重復(fù)的步驟，得到另一條的步驟，得到另一條UI圖線，圖線圖線，圖線與橫軸與橫軸I的交點(diǎn)坐標(biāo)為的交點(diǎn)坐標(biāo)為(I0，0)，與縱軸，與縱軸U的交點(diǎn)坐標(biāo)為的交點(diǎn)坐標(biāo)為(0，U0)?；卮鹣铝袉?wèn)題：回答下列問(wèn)題：電流表應(yīng)選用電流表應(yīng)選用_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_；由圖由圖4的圖線，得電源內(nèi)阻的圖線，得電源內(nèi)阻r_；用用I0、U0和和r表示待測(cè)電阻的關(guān)系式表示待測(cè)電阻的關(guān)系式Rx_，代入數(shù)，代入數(shù)值可得值可得Rx；若電表為理想電表，若電表為理想電表，Rx接在接在B、C之間與接在之間與
8、接在A、B之間，滑之間，滑動(dòng)變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況動(dòng)變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍相比，電流表示數(shù)變化范圍_，電壓表示數(shù)變化范圍，電壓表示數(shù)變化范圍_。(選填選填“相同相同”或或“不同不同”)熱點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)的拓展與創(chuàng)新熱點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)的拓展與創(chuàng)新(測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的其他方法測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的其他方法)以本實(shí)驗(yàn)為背景，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)置題目，不脫以本實(shí)驗(yàn)為背景，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)置題目，不脫離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)開(kāi)放性、探究性、設(shè)計(jì)性等特點(diǎn)。離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)開(kāi)放性、探究性、設(shè)計(jì)性等特點(diǎn)。1.
9、實(shí)驗(yàn)方法、方案的拓展實(shí)驗(yàn)方法、方案的拓展(一電表，一電阻箱法一電表，一電阻箱法)圖象圖象2.實(shí)驗(yàn)器材的靈活選用實(shí)驗(yàn)器材的靈活選用如：如：定值電阻可以作為保護(hù)電阻定值電阻可以作為保護(hù)電阻定值電阻可以當(dāng)電壓表使用定值電阻可以當(dāng)電壓表使用定值電阻可以當(dāng)電流表使用定值電阻可以當(dāng)電流表使用內(nèi)阻已知的電壓表可以當(dāng)小量程的電流表使用內(nèi)阻已知的電壓表可以當(dāng)小量程的電流表使用【例【例2】(2015天津理綜，天津理綜，9)用電流表和電壓表測(cè)定由三節(jié)干用電流表和電壓表測(cè)定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組電池串聯(lián)組成的電池組(電動(dòng)勢(shì)約電動(dòng)勢(shì)約4.5 V，內(nèi)電阻約，內(nèi)電阻約1 )的電動(dòng)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，除待測(cè)電池組、電鍵、
10、導(dǎo)線外，還有下列器材勢(shì)和內(nèi)電阻，除待測(cè)電池組、電鍵、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：供選用：A.電流表：量程電流表：量程0.6 A，內(nèi)電阻約，內(nèi)電阻約1 B.電流表：量程電流表：量程3 A，內(nèi)電阻約，內(nèi)電阻約0.2 C.電壓表：量程電壓表：量程3 V，內(nèi)電阻約，內(nèi)電阻約30 kD.電壓表：量程電壓表：量程6 V，內(nèi)電阻約，內(nèi)電阻約60 kE.滑動(dòng)變阻器：滑動(dòng)變阻器：01 000 ，額定電流，額定電流0.5 AF.滑動(dòng)變阻器：滑動(dòng)變阻器：020 ，額定電流，額定電流2 A(1)為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用_，電壓表，電壓表應(yīng)選用應(yīng)選用_，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用，
11、滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_(均填儀器的字母均填儀器的字母代號(hào)代號(hào))。(2)如圖如圖5為正確選擇儀器后，連好的部分電路。為了使測(cè)量誤差為正確選擇儀器后，連好的部分電路。為了使測(cè)量誤差盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線將盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線將_和和_相連、相連、_和和_相連、相連、_和和_相連相連(均填儀器均填儀器上接線柱的字母代號(hào)上接線柱的字母代號(hào))。圖圖5(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是不再使用電流表，剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動(dòng)變阻器，重新連接電路，仍能完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)用電阻箱替換掉滑動(dòng)變阻器，重新連接電路，仍能完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中讀出幾組電阻箱的阻
12、值驗(yàn)中讀出幾組電阻箱的阻值R和對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)和對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)U。用圖象法處。用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù)，為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線，理采集到的數(shù)據(jù)，為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線，則可以則可以_為縱坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，以_為橫坐標(biāo)。為橫坐標(biāo)。解析解析(1)因三節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為因三節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為4.5 V，故電壓表應(yīng)選，故電壓表應(yīng)選D；因；因干電池放電電流不宜超過(guò)干電池放電電流不宜超過(guò)0.5 A，故電流表應(yīng)選，故電流表應(yīng)選A；由電壓表和電；由電壓表和電流表的測(cè)量范圍可知滑動(dòng)變阻器選用流表的測(cè)量范圍可知滑動(dòng)變阻器選用F即可。即可。(2)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)如圖。本實(shí)
13、驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)如圖。為了連接成如圖的實(shí)驗(yàn)電路，還需要用導(dǎo)線將為了連接成如圖的實(shí)驗(yàn)電路，還需要用導(dǎo)線將a與與d，c與與g，f與與h相連。相連。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流表不再使用，電阻箱代替滑動(dòng)變阻器，實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流表不再使用，電阻箱代替滑動(dòng)變阻器，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示圖如圖所示【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】2.為測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：為測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：圖圖6A.電源電源(電動(dòng)勢(shì)約為電動(dòng)勢(shì)約為9 V)B.電壓表電壓表(視為理想電壓表，量程視為理想電壓表，量程03 V)C.電阻箱電阻箱R(0999.9 )D.定值電阻定值電阻R0(銘牌上的數(shù)字模糊，末位只
14、顯示數(shù)字銘牌上的數(shù)字模糊，末位只顯示數(shù)字“0”)E.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干解析解析(1)歐姆擋為歐姆擋為“1”，故，故R0101 10 。(2)因電壓表的量程為因電壓表的量程為3 V，R0只有只有10 ，為保護(hù)，為保護(hù)電路并完成測(cè)量，電壓表測(cè)量電路并完成測(cè)量，電壓表測(cè)量R0兩端電壓，電路兩端電壓，電路圖設(shè)計(jì)如圖所示。圖設(shè)計(jì)如圖所示。答案答案(1)10(2)實(shí)驗(yàn)電路圖如解析圖所示實(shí)驗(yàn)電路圖如解析圖所示(3)9.0 V2.0 1.(2016四川成都月考四川成都月考)在研究性課題的研究中，小剛、小聰和小在研究性課題的研究中，小剛、小聰和小明所在的小組收集了手機(jī)的電池以及從廢舊收音機(jī)上拆下的電明
15、所在的小組收集了手機(jī)的電池以及從廢舊收音機(jī)上拆下的電阻、電容器、電感線圈等電子器件?，F(xiàn)從這些材料中選取兩個(gè)阻、電容器、電感線圈等電子器件。現(xiàn)從這些材料中選取兩個(gè)待測(cè)元件進(jìn)行研究，一是電阻待測(cè)元件進(jìn)行研究，一是電阻Rx(阻值約阻值約2 k)，二是手機(jī)中常，二是手機(jī)中常用的鋰電池用的鋰電池(電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E的標(biāo)稱(chēng)值為的標(biāo)稱(chēng)值為3.4 V)。在操作臺(tái)上還準(zhǔn)備了如。在操作臺(tái)上還準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：下實(shí)驗(yàn)器材：A.電壓表電壓表V(量程量程4 V，內(nèi)阻，內(nèi)阻RV約約10 k)B.電流表電流表A1(量程量程100 mA，內(nèi)阻，內(nèi)阻RA1約約5 )C.電流表電流表A2(量程量程2 mA，內(nèi)阻，內(nèi)阻RA2約約50
16、 )D.滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R(040 。額定電流。額定電流1 A)E.電阻箱電阻箱R0(0999.9 )F.開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S一只、導(dǎo)線若干一只、導(dǎo)線若干(1)小剛采用伏安法測(cè)定小剛采用伏安法測(cè)定Rx的阻值，他使用的電源是待測(cè)的鋰電池。的阻值，他使用的電源是待測(cè)的鋰電池。圖圖9是他連接的部分實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你完成實(shí)物連接。小剛選用的電是他連接的部分實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你完成實(shí)物連接。小剛選用的電流表應(yīng)是流表應(yīng)是_(填填“A1”或或“A2”)；他用電壓表的讀數(shù)除以電流；他用電壓表的讀數(shù)除以電流表的讀數(shù)作為表的讀數(shù)作為Rx的測(cè)量值，則測(cè)量值的測(cè)量值，則測(cè)量值_真實(shí)值真實(shí)值(填填“大于大于”或或“小于小于”)；圖圖9
17、(2)小聰和小明設(shè)計(jì)了圖小聰和小明設(shè)計(jì)了圖10甲所示的電路圖測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)甲所示的電路圖測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r。圖圖102.(2015安徽理綜，安徽理綜，21，)某同學(xué)為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)某同學(xué)為了測(cè)量一節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材：一個(gè)滿偏電流為和內(nèi)阻，從實(shí)驗(yàn)室找到以下器材：一個(gè)滿偏電流為100 A、內(nèi)阻為內(nèi)阻為2 500 的表頭，一個(gè)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)電阻箱的表頭，一個(gè)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)電阻箱(0999.9 )和若干導(dǎo)線。和若干導(dǎo)線。(1)由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為由于表頭量程偏小，該同學(xué)首先需將表頭改裝成量程為50 mA的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱
18、的電流表，則應(yīng)將表頭與電阻箱_(填填“串聯(lián)串聯(lián)”或或“并聯(lián)并聯(lián)”)，并將該電阻箱阻值調(diào)為，并將該電阻箱阻值調(diào)為_(kāi)。(2)接著該同學(xué)用改裝的電流表對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻進(jìn)行接著該同學(xué)用改裝的電流表對(duì)電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻進(jìn)行測(cè)量，實(shí)驗(yàn)電路如圖測(cè)量，實(shí)驗(yàn)電路如圖11所示，通過(guò)改變電阻所示，通過(guò)改變電阻R測(cè)相應(yīng)的電流測(cè)相應(yīng)的電流I，且作相關(guān)計(jì)算后一并記錄如下表。且作相關(guān)計(jì)算后一并記錄如下表。圖圖11123456R()95.075.055.045.035.025.0I(mA)15.018.724.829.536.048.0IR(V)1.421.401.361.331.261.20根據(jù)表中數(shù)據(jù)，圖根據(jù)表中數(shù)據(jù)
19、，圖12中已描繪出四個(gè)點(diǎn)，請(qǐng)將第中已描繪出四個(gè)點(diǎn)，請(qǐng)將第5、6兩組數(shù)據(jù)兩組數(shù)據(jù)也描繪在圖也描繪在圖12中，并畫(huà)出中，并畫(huà)出IRI圖線；圖線；圖圖12根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)根據(jù)圖線可得電池的電動(dòng)勢(shì)E是是_V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r是是_。解析解析(1)要將電流表量程擴(kuò)大，需要并聯(lián)電阻，由并聯(lián)電路特點(diǎn)：要將電流表量程擴(kuò)大，需要并聯(lián)電阻，由并聯(lián)電路特點(diǎn)：IgRg(IIg)R并并，將，將I50 mA，Ig100 A，Rg2 500 代入解代入解得得R并并5.0 。(2)作作IRI圖線，如圖所示。圖線，如圖所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路知，根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路知，IR表示電源的路端電壓，表示電源的路端電壓，I表示電路的表示電路的電流，故電流，故IRI圖線的縱軸截距即為電池的電動(dòng)勢(shì)，則圖線的縱軸截距即為電池的電動(dòng)勢(shì)，則E1.53 V，圖線斜率的絕對(duì)值減去改裝后的電流表阻值即為電，圖線斜率的絕對(duì)值減去改裝后的電流表阻值即為電池的內(nèi)阻池的內(nèi)阻r2.0 。答案答案見(jiàn)解析見(jiàn)解析
高考物理 第7章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)七 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
