内容正文:
实验十二
测量电源的电动势和内阻
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
实验基础 要点梳理
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
如果能测出U、I的两组数据,就可以列出两个关于E、r的方程,从中解出E和r。因此,用电压表、电流表加上一个滑动变阻器R,就能测定电源的电动势E和内阻r。
甲
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
3.实验器材
电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺。
4.实验步骤
以方法1(伏安法)为例
(1)根据电路图甲,电流表用0.6 A的量程,电压表用3 V的量程,连接好电路,如图乙所示。
甲 乙
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
(2)把滑动变阻器的滑片移到其接入电路阻值最大的一端。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1)。用同样的方法再测量几组I、U值,填入表格中。
(4)断开开关,拆除电路,整理好器材。
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
二、规律方法总结
1.数据处理
本实验中数据的处理方法:一是联立方程求解的公式法,二是描点画图法。
第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组
U/V
I/A
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
2.误差分析
(1)偶然误差
①由读数不准引起的误差。
②用图像法求E和r时,由于作图不准确造成的误差。
③测量过程中通电时间过长或电流过大,都会引起E、r变化。
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
(2)系统误差
由于电压表和电流表内阻的影响而导致的误差。
①如图甲所示,在理论上E=U+(IV+IA)r,其中电压表示数U是路端电压。而实验中忽略了通过电压表的电流IV而形成误差,而且电压表示数越大,IV越大。
甲 乙
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
②若采用丙图所示电路,在理论上E=(U+UA)+Ir,I为电源电流真实值,而电压表的示数不等于路端电压真实值。
丙 丁
即I真=I测,U真=U测+I测RA。
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
甲 乙
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
考点一 教材原型实验(基础考点)
1.(2020·天津卷)某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻,要求测量结果尽量准确。
电压表(量程0~3 V,内阻约为3 kΩ)
电流表(量程0~0.6 A,内阻约为1 Ω)
滑动变阻器(0~20 Ω,额定电流1 A)
待测电池组(电动势约为3 V,内阻约为1 Ω)
开关、导线若干
精典题型 深度研析
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
(1)该小组连接的实物电路如图所示,经仔细检查,发现电路中有一条导线连接不当,这条导线对应的编号是________________。
(2)改正这条导线的连接后开始实验,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的________________端。(填“a”或者“b”)
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
(3)实验中发现调节滑动变阻器时,电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题,在电池组负极和开关之间串联一个阻值为5 Ω的电阻,之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I,并作出U-I图像,如图所示。根据图像可知,电池组的电动势为________________V,内阻为________________Ω。(结果均保留两位有效数字)
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
答案:(1)5 (2)a (3)2.9 0.80
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
2.(2020·山东卷)实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5 V,内阻小于1 Ω)
电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ)
电流表A(量程0.6 A,内阻约1 Ω)
滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)
定值电阻R1(阻值2 Ω)
定值电阻R2(阻值5 Ω)
开关一个,导线若干。
1
精典题型 深度研析
实验基础 要点梳理
(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中