測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的常用方法復(fù)習(xí)課PPT精選文檔

1、1測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的常用方法測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的常用方法測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻第二課時(shí)：第二課時(shí)：高三物理一輪復(fù)習(xí)高三物理一輪復(fù)習(xí)2考綱要求考綱要求高考回眸高考回眸省市省市題號(hào)、考察側(cè)重點(diǎn)題號(hào)、考察側(cè)重點(diǎn)分值分值測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻（實(shí)驗(yàn)、探究）（實(shí)驗(yàn)、探究） 1010年年江蘇江蘇第第1010題，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、題，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、根據(jù)圖像求物理量根據(jù)圖像求物理量8 8分分1010年年上海上海第第2929題，根據(jù)圖像求物題，根據(jù)圖像求物理量理量6 6分分1010年年廣東廣東第第3434題，實(shí)驗(yàn)步驟、誤題，實(shí)驗(yàn)步驟、誤差分析差分析1212分分3利用電流表和

2、電壓表測定利用電流表和電壓表測定E E、r r實(shí)驗(yàn)在高中實(shí)驗(yàn)在高中電學(xué)實(shí)驗(yàn)中占有很重要的地位，此實(shí)驗(yàn)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)中占有很重要的地位，此實(shí)驗(yàn)的基本原理是閉合電路歐姆定律基本原理是閉合電路歐姆定律 ，其變形式為：其變形式為： ，對(duì)于不同的變形式，進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化，又對(duì)于不同的變形式，進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化，又對(duì)應(yīng)不同的求對(duì)應(yīng)不同的求E E、r r的方法。的方法。rREIrRUEUIrEIRIrEU、4【例【例1】 在在“用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有提供的器材有:A.干電池一節(jié)干電池一節(jié) B.電流表電流表(量程量程0.6 A) C.電壓

3、表電壓表(量程量程3 V) D.電鍵電鍵S和若干導(dǎo)線和若干導(dǎo)線E.滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值最大阻值20 ,允許最大電流允許最大電流1 A)F.滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值最大阻值300 ,允許最大電流允許最大電流0.5 A)G.滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R3(最大阻值最大阻值1 000 ,允許最大電流允許最大電流0.1 A)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)標(biāo)在下圖所示的坐標(biāo)中實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)標(biāo)在下圖所示的坐標(biāo)中(1)按如圖按如圖20甲所示電路測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻甲所示電路測量干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 (填填寫前面的選項(xiàng)寫前面的選項(xiàng)). E方法一：用一只電壓表、一只電流表測量

4、（伏安法）方法一：用一只電壓表、一只電流表測量（伏安法）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)中的電流可實(shí)驗(yàn)中的電流可達(dá)到達(dá)到0.6A分析：分析：所以選擇所以選擇E E5(1) 為使測量盡可能精確為使測量盡可能精確,將如圖乙所示的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路將如圖乙所示的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路(已連接已連接了部分線了部分線),要求變阻器的滑動(dòng)觸頭滑至最右端時(shí)要求變阻器的滑動(dòng)觸頭滑至最右端時(shí),其使用電阻值最大其使用電阻值最大.6(2)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟:按實(shí)驗(yàn)要求連接好電路按實(shí)驗(yàn)要求連接好電路.閉合電鍵前把變阻器的滑動(dòng)觸頭滑至一端閉合電鍵前把變阻器的滑動(dòng)觸頭滑至一端,使使接入電路的阻值接入電路的阻值 .閉合電

5、鍵閉合電鍵,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表的指針有明顯偏轉(zhuǎn)使電流表的指針有明顯偏轉(zhuǎn),讀取讀取 和和 的示數(shù)的示數(shù).用同樣方法測量多組數(shù)據(jù)用同樣方法測量多組數(shù)據(jù).斷開電鍵斷開電鍵,整理好器材整理好器材.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理.最大最大電流表電流表電壓表電壓表7(3)(3)將實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖所示的坐標(biāo)圖中將實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖所示的坐標(biāo)圖中, ,請(qǐng)作出請(qǐng)作出U UI I圖線圖線, ,由此求得待測電池的電動(dòng)勢由此求得待測電池的電動(dòng)勢E E= = V, V,內(nèi)阻內(nèi)阻r r= = .( .(結(jié)果保留三位有效結(jié)果保留三位有效數(shù)字?jǐn)?shù)字) )1.501.88由閉合電路歐姆由閉合電路歐姆定律定律U=E

6、-IrU=E-Ir知，知，在在U-IU-I圖像中，圖圖像中，圖像與縱軸的截距像與縱軸的截距表示表示E E，斜率的絕，斜率的絕對(duì)值表示對(duì)值表示r r分析：分析：8歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：1、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)器材的選擇2、實(shí)物圖連接、實(shí)物圖連接3、實(shí)驗(yàn)步驟的考查、實(shí)驗(yàn)步驟的考查4、通過處理、通過處理U-I圖像求圖像求E、r5、有效數(shù)字的保留、有效數(shù)字的保留用一只電壓表、一只電流表測量（伏安法）用一只電壓表、一只電流表測量（伏安法）9如果在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中沒有給電壓表或者電流表，如果在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中沒有給電壓表或者電流表，而是給了一只靈敏電流計(jì)、一個(gè)定值電阻而是給了一只靈敏電流計(jì)、一個(gè)定值電阻R R0，那又如

7、何來測量那又如何來測量E E和和r r?10【例例2 2】 某同學(xué)為了較精確地測量某一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻某同學(xué)為了較精確地測量某一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻, ,實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材備了下列器材: : A.A.待測干電池待測干電池E E( (電動(dòng)勢約為電動(dòng)勢約為1.5 V1.5 V, ,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為1 1 ) ) B. B.電流表電流表G(G(滿偏電流滿偏電流3.0 mA3.0 mA, ,內(nèi)阻為內(nèi)阻為100 100 ) ) C. C.電流表電流表A(A(量程量程0 00.6 A0.6 A, ,內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為1 1 ) ) D. D.滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R R1 1(0(010 1

8、0 , ,額定電流為額定電流為2 A2 A) ) E. E.滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R R2 2(0(01 k1 k, ,額定電流為額定電流為1 A1 A) ) F. F.定值電阻定值電阻R R0 0( (阻值為阻值為900 900 ) ) G. G.開關(guān)一個(gè)開關(guān)一個(gè), ,導(dǎo)線若干導(dǎo)線若干方法二：一只靈敏電流計(jì)、一只電表、一個(gè)定值電阻方法二：一只靈敏電流計(jì)、一只電表、一個(gè)定值電阻R0(1)(1)為了能比較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量為了能比較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量, ,同時(shí)還要考慮操作的方便同時(shí)還要考慮操作的方便, ,實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選器應(yīng)選 . .D11(3)(3)根據(jù)電路圖根據(jù)電路圖, ,將實(shí)物圖連

9、接起來將實(shí)物圖連接起來, ,組成完整的電路組成完整的電路(2)根據(jù)題意在圖中畫出該實(shí)驗(yàn)所需要的電路圖根據(jù)題意在圖中畫出該實(shí)驗(yàn)所需要的電路圖.12(4)(4)如圖所示如圖所示, ,是某同學(xué)根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出的圖線是某同學(xué)根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出的圖線, ,其中其中, ,縱坐標(biāo)縱坐標(biāo)I I1 1為電流表為電流表G G的示數(shù)的示數(shù), ,橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)I I2 2為電流表為電流表A A的示數(shù)的示數(shù), ,由圖可知由圖可知, ,被被測干電池的電動(dòng)勢為測干電池的電動(dòng)勢為 V,V,內(nèi)電阻為內(nèi)電阻為 (保留保留2 2位有效數(shù)字位有效數(shù)字) )1.40.672001IRRrRREIgg：由閉合電路歐姆

10、定律得結(jié)合I I1 -I2圖像，900100104 . 13E截距：90010006 . 0100 . 14 . 13r）（斜率的絕對(duì)值：67. 0,4 . 1rVE所以：分析：分析：131I2I歸納總結(jié)：歸納總結(jié)：當(dāng)實(shí)驗(yàn)中只給一只電流表或電壓表、一只靈敏電流計(jì)、一個(gè)定值電阻當(dāng)實(shí)驗(yàn)中只給一只電流表或電壓表、一只靈敏電流計(jì)、一個(gè)定值電阻R0時(shí)，時(shí)，應(yīng)該把靈敏電流計(jì)和定值電阻應(yīng)該把靈敏電流計(jì)和定值電阻R0改裝成缺少的電壓表或電流表，如圖所示：改裝成缺少的電壓表或電流表，如圖所示：1I2I01002IRRrRREIggIRrRREUg00)(UI根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出表達(dá)式：根據(jù)閉合電路歐姆定律寫

11、出表達(dá)式：畫圖：畫圖：由斜率和截距求出由斜率和截距求出E E和和r r14 有一電池有一電池, ,它的電動(dòng)勢它的電動(dòng)勢E E約為約為9 V,9 V,內(nèi)阻內(nèi)阻r r約約50 ,50 ,允許輸出的允許輸出的最大電流為最大電流為50 mA,50 mA,為了測定這個(gè)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻為了測定這個(gè)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻, ,實(shí)驗(yàn)室提供以下器實(shí)驗(yàn)室提供以下器材材: :器材器材符號(hào)符號(hào)規(guī)格規(guī)格理想電壓表理想電壓表測量范圍測量范圍0 015 V15 V電流表電流表測量范圍測量范圍0 01 mA1 mA, ,內(nèi)阻內(nèi)阻r r1 1=100 =100 電流表電流表測量范圍測量范圍0 00.6 A0.6 A，內(nèi)阻，內(nèi)阻r

12、 r2 2=0.01 =0.01 滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R R總電阻約總電阻約1 k1 k定值電子阻定值電子阻R R0 0電阻電阻R R0 0=5 =5 開關(guān)（開關(guān)（K K）一個(gè)，導(dǎo)線若干）一個(gè)，導(dǎo)線若干（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖）畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖.圖中各元圖中各元件要用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出件要用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出.15(2)(2)根據(jù)兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以求出根據(jù)兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以求出E E= = r r= = ( (用已知量和測得量的符號(hào)表示用已知量和測得量的符號(hào)表示););式中各符號(hào)的意義是：式中各符號(hào)的意義是： 122112IIUIUI)()(1012021rRIIRUUU U1、

13、U U2是電壓表兩次的讀數(shù)是電壓表兩次的讀數(shù),I I1、I I2是電流表兩次的讀數(shù)是電流表兩次的讀數(shù)16如果實(shí)驗(yàn)中只給一只電流表、滑動(dòng)變阻箱，如果實(shí)驗(yàn)中只給一只電流表、滑動(dòng)變阻箱，如何測量如何測量E E和和r r?17方法三：用一只電流表、滑動(dòng)變阻箱測量（安阻法）方法三：用一只電流表、滑動(dòng)變阻箱測量（安阻法）電路如圖：電路如圖：則由閉合電路歐姆定律得：則由閉合電路歐姆定律得：)(ARrRIE適當(dāng)轉(zhuǎn)化后可得：適當(dāng)轉(zhuǎn)化后可得：)(ARrIER則在則在 圖像中，圖像中，IR1與縱軸的截距表示與縱軸的截距表示ARr 斜率斜率k表示表示E ERI118方法三：用一只電流表、滑動(dòng)變阻箱測量（安阻法）方法三

14、：用一只電流表、滑動(dòng)變阻箱測量（安阻法）【例【例3】某同學(xué)通過查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池某同學(xué)通過查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池.該同學(xué)想測量一下這個(gè)該同學(xué)想測量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r,但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電阻箱但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電阻箱(最大阻值最大阻值為為999.9 ,可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)、一只電流表、一只電流表(量程量程I Ig g=0.6 A=0.6 A,內(nèi)阻內(nèi)阻r rg g=0.1 =0.1 )和若干和若干導(dǎo)線導(dǎo)線. (1)請(qǐng)根據(jù)測定電動(dòng)勢請(qǐng)根據(jù)測定電動(dòng)勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r的要求的要求,設(shè)計(jì)圖中器件的連接方式設(shè)計(jì)圖中器件的

15、連接方式,畫線把它們連接起來畫線把它們連接起來.19方法三：用一只電流表、滑動(dòng)變阻器測量（安阻法）方法三：用一只電流表、滑動(dòng)變阻器測量（安阻法）(2)(2)在圖上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線在圖上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢E= V,內(nèi)阻內(nèi)阻r= .1.52 0.320還有沒有別的方案來測量還有沒有別的方案來測量E和和r?提示：提示： 如果用于測量的器材中只給一只電壓表如果用于測量的器材中只給一只電壓表和滑動(dòng)變阻箱，如何進(jìn)行測量？和滑動(dòng)變阻箱，如何進(jìn)行測量？21方法四：用一只電壓表、滑動(dòng)變阻箱測量（伏阻法）方法四：用一只電壓表、滑動(dòng)變阻箱測量（伏阻法）例題例題4

16、（2010年江蘇高考）在測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)?zāi)杲K高考）在測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)物電路（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到_ _（選填（選填“最大值最大值”、“最小值最小值”或或“任意值任意值”）最大值最大值 22（2）改變電阻箱的阻值）改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值為，分別測出阻值為10歐姆的定值電阻兩端的歐姆的定值電阻兩端的電壓電壓U，下列兩組，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是的取值

17、方案中，比較合理的方案是 （選填（選填“1”或或“2”）方案編號(hào)電阻箱的阻值）方案編號(hào)電阻箱的阻值2（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，繪出的 圖象是一條直線若直線的圖象是一條直線若直線的斜率為斜率為k，在，在 坐標(biāo)軸上的截距為坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動(dòng)勢，則該電源的電動(dòng)勢E E= ，內(nèi)阻，內(nèi)阻r r= （用（用k k、b b和和R R0 0表示）表示）1RU1U01kR0Rkb23方法五：用兩只電壓表（伏伏法）方法五：用兩只電壓表（伏伏法）【例【例5】在在“測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)中,除待測電源除待測電源(E E、r r),足足夠的連接導(dǎo)

18、線外夠的連接導(dǎo)線外,實(shí)驗(yàn)室僅提供實(shí)驗(yàn)室僅提供:兩只量程合適的電壓表兩只量程合適的電壓表V1、V2及及V1的的內(nèi)阻內(nèi)阻R R1,一只單刀雙擲開關(guān)一只單刀雙擲開關(guān)S S.實(shí)驗(yàn)原理圖如下實(shí)驗(yàn)原理圖如下.寫出用測量值表示的電源電動(dòng)勢寫出用測量值表示的電源電動(dòng)勢E E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r r的表達(dá)式的表達(dá)式,并注明式中各物理并注明式中各物理量的含義量的含義.分析：設(shè)當(dāng)開關(guān)設(shè)當(dāng)開關(guān)S與與1接觸時(shí)接觸時(shí),電壓表電壓表V1的讀數(shù)為的讀數(shù)為U U0 0;當(dāng)開關(guān)當(dāng)開關(guān)S與與2接觸時(shí)接觸時(shí),電壓表電壓表V V1 1、V V2 2的讀數(shù)分別為的讀數(shù)分別為U U1 1、U U2 2,由歐姆定律由歐姆定律E=U+Ir,E=U+Ir,即有即有1121100,RrUEUURrU