第3讲 实验 测量电源的电动势与内阻学生版.doc
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第5讲 实验七 测量电源的电动势和内阻
注意事项
可选用旧电池:为了使电路的路端电压变化明显电池的内阻宜大些可选用已使用过一段时间的1号干电池.
电流不要过大读数要快:干电池在大电流放电时电动势E会明显下降内阻r会明显增大故长时间放电不宜超过短时间放电不宜超过0.5 .因此实验中不要将I调得过大读电表要快每次读完立即断电.
计算法求E、r: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将测出的I、U数据中第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组分别解出E、r值再求平均值.
合理选择标度:为使图线分布空间大如图7-5-2所示纵坐标可以不从零开始则图线和横轴的交点不再是短路电流电源的内阻不能用r=确定应根据r=确定.
图7-5-2
误差分析
用图象法求E和r时作图不准确.
由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差.
本实验中测量结果是:E测真测真.热点一 伏安法测电源电动势
【典例1】 (2012·重庆卷(2))某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池他们测量这种电池的电动势E和内阻r并探究电极间距对E和r的影响.实验器材如图7-5-3所示.
图7-5-3
①测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器改变电源两端的电压U和流过电源的电流I依据公式________利用测量数据作出U-I图象得出E和r.
将电压表视为理想表要求避免电流表分压作用对测量结果的影响请在图7-5-3中用笔画线代替导线连接电路.
实验中依次减小铜片与锌片的间距分别得到相应果汁电池的U-I图象如图7-5-4中(a)、(b)、(c)、(d)所示由此可知:
在该实验中随电极间距的减小电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”)电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变
曲线(c)对应的电源电动势E=________内阻r=________当外电路总电阻为2 500 时该电源的输出功率P=________(均保留三位有效数字)
图7-5-4
【变式跟踪1】 (2012·长春一调)用测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图7-5-7甲所示已知干电池允许的最大供电电流为0.5
图7-5-7
(1)实验时应选用下列哪种滑动变阻器________.
C.10 Ω,2.0 A D.50 Ω,0.1 A
(2)根据实验得到的图象如图乙所示可求得干电池的内电阻为r=________
热点二 实验电路的改进和分析
【典例2】 (2012·福建卷(2))某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.
先直接用多用电表测定该电池电动势.在操作无误的情况下多用电表表盘示数如图7-5-8所示其示数为________
②然后用电压表、电阻箱R、定值电阻R、开关、若干导线和该电池组成电路测定该电池电动势.
图7-5-8
(ⅰ)根据图7-5-9乙所示电路图
[]
图7-5-9
(ⅱ)闭合开关调整电阻箱阻值R读出电压表相应示数U.该学习小组测出大量数据分析筛选出下表所示的R、U数据并计算出相应的与的值.请用表中数据在图7-5-10中的坐标纸上描点并作出-图线.
(Ω) 166.7 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0 U(V) 8.3 5.9 4.8 4.2 3.2 2.9 (×10-2-1) 0.60 1.40 2.00 3.00 4.00 5.00 (V-1) 0.12 0. 17 0.21 0.24 0.31 0.34
图7-5-10
(ⅲ)从图线中可求得E=________
【变式跟2】 电动自行车具有环保、节能、便捷等优点但电动自行车的电瓶用久以后性能会下降表现之一为电池的电动势变小内阻变大.某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电取下四块电池分别标为A、B、C、D测量它们的电动势和内阻.
图7-5-11
(1)用多用电表直流电压“50 挡测量每块电池的电动势.测量电池A时多用电表的指针如图7-5-11甲所示其读数为________
(2)用A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r图中R为保护电阻其阻值为5 Ω改变电阻箱的阻值R测出对应的电流I根据测量数据分别作出A、B、C、D四块电池的-R图线如图7-5-12所示.由图线C可知电池C的电动势E=________ 内阻r=________
图7-5-12
(3)分析图7-5-12可知电池________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)较优.
定值电阻可以当电压表使用
在有些需要测电压的实验中没有电压表或给定的电压表不能用来直接测电压此时可利用定值电阻与其他电表组合间接测出待测元件两端的电压.
【典例3】 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中备有下列器材:
干电池E(电动势约为1.5 V、内电阻大约为1.0 )
B.电压表(0~15
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