電源電動勢和內(nèi)阻(共36張PPT)

1、基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗第第5講實驗七講實驗七 測量電源的電動勢和內(nèi)阻測量電源的電動勢和內(nèi)阻基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗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：為了使電路的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過一段時間的的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過一段時間的1號干電池號干電池2電流不要過大電流不要過大，讀數(shù)要快讀數(shù)要快：干電池

2、在大電流放電時，電：干電池在大電流放電時，電動勢動勢E會明顯下降，內(nèi)阻會明顯下降，內(nèi)阻r會明顯增大，故長時間放電不會明顯增大，故長時間放電不宜超過宜超過0.3 A，短時間放電不宜超過，短時間放電不宜超過0.5 A因此，實驗中因此，實驗中不要將不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電3計算法求計算法求E、r：要測出不少于：要測出不少于6組組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時，要將測出的要大些，用方程組求解時，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第數(shù)據(jù)中，第1和第和第4為一組、第為一組、第2和第和第5為一組、第為一組、第3和第和第6為一組，

3、分別為一組，分別解出解出E、r值再求平均值值再求平均值注意事項基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗圖圖752基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗用圖象法求用圖象法求E和和r時作圖不準確時作圖不準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)誤差本實驗中測量結(jié)果是：本實驗中測量結(jié)果是：E測測E真真，r測測r真真誤差分析基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗【典例典例1】 (2012重慶卷重慶卷，22(2)某中學生課外科技活動小組利用某中學生課外科技活動小組

4、利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們測量這銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們測量這種電池的電動勢種電池的電動勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r，并探究電極間距對，并探究電極間距對E和和r的影的影響實驗器材如圖響實驗器材如圖753所示所示熱點一伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻熱點一伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗圖圖753基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗測量測量E和和r的實驗方案為：調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的的實驗方案為：調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電源兩端的電壓電壓U和流過電源的電流和流過電源

5、的電流I，依據(jù)公式，依據(jù)公式_，利用測量數(shù)據(jù)，利用測量數(shù)據(jù)作出作出UI圖象，得出圖象，得出E和和r.將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響，請在圖的影響，請在圖753中用筆畫線代替導線連接電路中用筆畫線代替導線連接電路實驗中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應果汁電池實驗中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應果汁電池的的UI圖象如圖圖象如圖754中中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知：所示，由此可知：在該實驗中，隨電極間距的減小，電源電動勢在該實驗中，隨電極間距的減小，電源電動勢_(填填“增增大大”、“減小減

6、小”或或“不變不變”)，電源內(nèi)阻，電源內(nèi)阻_(填填“增大增大”、“減小減小”或或“不變不變”)基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗曲線曲線(c)對應的電源電動勢對應的電源電動勢E_V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r_.當外電路總電阻為當外電路總電阻為2 500 時，該電源的輸出功時，該電源的輸出功率率P_mW.(均保留三位有效數(shù)字均保留三位有效數(shù)字)圖圖754基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗答案答案UEIr如圖所示不變增大如圖所示不變增大09754780.268基本

7、實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗電源的電動勢和內(nèi)阻測量方法一般為伏安法，另外還有以下幾種電源的電動勢和內(nèi)阻測量方法一般為伏安法，另外還有以下幾種方法：方法：1安阻法安阻法：用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖：用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖755甲所甲所示，測量原理為：示，測量原理為：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出，由此可求出E和和r，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內(nèi)阻偏大，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內(nèi)阻偏大圖圖755基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點

8、聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗圖圖756基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗【變式跟蹤變式跟蹤1】 (2012長春一調(diào)長春一調(diào))用用DIS測量干電池的電動勢和測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗電路如圖內(nèi)電阻的實驗電路如圖757甲所示，已知干電池允許的甲所示，已知干電池允許的最大供電電流為最大供電電流為0.5 A.圖圖757基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗(1)實驗時應選用下列哪種滑動變阻器實驗時應選用下列哪種滑動變阻器_A1 000 ，0.1 A B50 ，2.0 AC10 ，2.0 A D50 ，0.1 A(2)根據(jù)實驗

9、得到的圖象如圖乙所示，可求得干電池的內(nèi)電阻為根據(jù)實驗得到的圖象如圖乙所示，可求得干電池的內(nèi)電阻為r_ .答案答案(1)C(2)2.0基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗【典例典例2】 (2012福建卷福建卷，19(2)某研究性學習小組欲測定一塊電某研究性學習小組欲測定一塊電池的電動勢池的電動勢E.先直接用多用電表測定該電池電動勢在操作無誤的情況先直接用多用電表測定該電池電動勢在操作無誤的情況下，多用電表表盤示數(shù)如圖下，多用電表表盤示數(shù)如圖758所示，其示數(shù)為所示，其示數(shù)為_V.然后，用電壓表然后，用電壓表 、電阻箱、電阻箱R、定值電阻、定值電阻R0、開關(guān)、開

10、關(guān)S、若干導、若干導線和該電池組成電路，測定該電池電動勢線和該電池組成電路，測定該電池電動勢熱點二實驗電路的改進和分析熱點二實驗電路的改進和分析基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗圖圖758基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗()根據(jù)圖根據(jù)圖759乙所示電路圖，用筆畫線代替導線，將乙所示電路圖，用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物圖連接成完整電路圖甲中的實物圖連接成完整電路圖圖759基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗R()166.771.450.033.325.020.0U(V)8.35.

11、94.84.23.22.90.601.402.003.004.005.000.120.170.210.240.310.34基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗()從圖線中可求得從圖線中可求得E_V.圖圖7510基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗解析解析讀出示數(shù)為：讀出示數(shù)為：9.4 V.()連接電路如圖所示連接電路如圖所示基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗()作圖線如圖所示作圖線如圖所示基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗答案答案見解析見解析基本實

12、驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗在利用作出的圖象求解未知量時，應特別注意直線的斜在利用作出的圖象求解未知量時，應特別注意直線的斜率、截距為了明確斜率、截距的意義，要先寫出兩個量率、截距為了明確斜率、截距的意義，要先寫出兩個量的函數(shù)關(guān)系，然后從數(shù)學表達式中找到斜率、截距的意的函數(shù)關(guān)系，然后從數(shù)學表達式中找到斜率、截距的意義義【變式跟蹤變式跟蹤2】 電動自行車具有環(huán)保、節(jié)能、便捷等優(yōu)點，但電動自行車具有環(huán)保、節(jié)能、便捷等優(yōu)點，但電動自行車的電瓶用久以后性能會下降，表現(xiàn)之一為電池電動自行車的電瓶用久以后性能會下降，表現(xiàn)之一為電池的電動勢變小，內(nèi)阻變大某興趣小組將一輛

13、舊電動自行的電動勢變小，內(nèi)阻變大某興趣小組將一輛舊電動自行車充滿電，取下四塊電池，分別標為車充滿電，取下四塊電池，分別標為A、B、C、D，測量它，測量它們的電動勢和內(nèi)阻們的電動勢和內(nèi)阻基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗(1)用多用電表直流電壓用多用電表直流電壓“50 V”擋測量每塊電池的電動擋測量每塊電池的電動勢測量電池勢測量電池A時，多用電表的指針如圖時，多用電表的指針如圖7511甲所示，甲所示，其讀數(shù)為其讀數(shù)為_ V.圖圖7511基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展

14、創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗(3)分析圖分析圖7512可知，電池可知，電池_(選填選填“A”、“B”、“C”或或“D”)較優(yōu)較優(yōu)圖圖7512基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗解析解析(2)由圖象由圖象C可以看出，當電阻箱連入電路中電阻為可以看出，當電阻箱連入電路中電阻為0時對應電流為時對應電流為2 A，圖象，圖象C的延長線與橫軸交點為的延長線與橫軸交點為R0r6 ，故電源電動勢為，故電源電動勢為12 V，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為1 .(3)圖象的延長線與橫圖象的延長線與橫軸的交點離原點越遠表示電源內(nèi)阻越大，圖象軸的交點離原點越遠表示電源內(nèi)阻越大，圖象C的延長線與的延長線與橫

15、軸的交點離坐標原點最近，所以電源橫軸的交點離坐標原點最近，所以電源C較優(yōu)較優(yōu)答案答案(1)11.0(答答“11”也對也對)(2)121(3)C基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗定值電阻可以當電壓表使用定值電阻可以當電壓表使用在有些需要測電壓的實驗中，沒有電壓表或給定的電壓表不在有些需要測電壓的實驗中，沒有電壓表或給定的電壓表不能用來直接測電壓，此時可利用定值電阻與其他電表組合，能用來直接測電壓，此時可利用定值電阻與其他電表組合，間接測出待測元件兩端的電壓間接測出待測元件兩端的電壓【典例典例3】 在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，備在測定一節(jié)干電池的

16、電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，備有下列器材：有下列器材：A干電池干電池E(電動勢約為電動勢約為1.5 V、內(nèi)電阻大約為、內(nèi)電阻大約為1.0 )B電壓表電壓表V(015 V)C電流表電流表A(00.6 A、內(nèi)阻、內(nèi)阻0.1 )D電流表電流表G(滿偏電流滿偏電流3 mA、內(nèi)阻、內(nèi)阻Rg10 )基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗E滑動變阻器滑動變阻器R1(010 、10 A)F滑動變阻器滑動變阻器R2(0100 、1 A)G定值電阻定值電阻R3990 H開關(guān)、導線若干開關(guān)、導線若干(1)為了方便且能較準確地進行測量，其中應選用的滑動變阻器為了方便且能較準確地進行測量，

17、其中應選用的滑動變阻器是是_(填寫填寫“R1”或或“R2”)；(2)請在線框內(nèi)畫出你所設(shè)計的實驗電路圖，并在圖中標上所選請在線框內(nèi)畫出你所設(shè)計的實驗電路圖，并在圖中標上所選用器材的符號；用器材的符號；基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗圖圖7513(3)如圖如圖7513所示為某一同學根據(jù)他設(shè)計的實驗，繪出所示為某一同學根據(jù)他設(shè)計的實驗，繪出的的I1I2圖線圖線(I1為電流表為電流表G的示數(shù)，的示數(shù)，I2為電流表為電流表A的示數(shù)的示數(shù))，由圖線可求得被測電池的電動勢由圖線可求得被測電池的電動勢E_ V，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻r_ .基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦

18、實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗解析解析從實驗操作方便和安全角度出發(fā)，滑動變阻器選小從實驗操作方便和安全角度出發(fā)，滑動變阻器選小阻值，大額定電流的阻值，大額定電流的R1；所給器材中電壓表量程過大，不；所給器材中電壓表量程過大，不能選用，需要把電流表能選用，需要把電流表G與與R3串聯(lián)，被測量電源的內(nèi)阻很串聯(lián)，被測量電源的內(nèi)阻很小，電流表相對電源用外接法；圖象與縱軸的截距為小，電流表相對電源用外接法；圖象與縱軸的截距為1.47 mA，為斷路時通過，為斷路時通過G的電流斷路電流乘以的電流斷路電流乘以(R3Rg)等于等于1.47 V，為電源電動勢；圖線的斜率為電源內(nèi)阻，為電源電動勢；圖線的斜率為電源內(nèi)阻r0.83 .答案答案(1)R1(2)電路圖如圖所示電路圖如圖所示(3)1.47(1.461.48均對均對)0.83(0.810.85均對均對)基本實驗要求基本實驗要求實驗熱點聚焦實驗熱點聚焦拓展創(chuàng)新實驗拓展創(chuàng)新實驗預測高考命題視角預測高考命題視角以本實驗為背景，通過改變實驗條件、實驗儀器設(shè)置以本實驗為背景，通過改變實驗條件、實驗儀器設(shè)置題目，不脫離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)開放性、探題目，不脫離教材而又不拘泥教材，體現(xiàn)開放性、探究性、設(shè)計性等特點究性、設(shè)計性等特點視角視角1