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步步高高考物理人教版一轮复习《第七章 恒定电流》实验9PPT课件
出电池组的内阻r=_1_.6_6_ Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数
据处理方面体现出的主要优点是_充__分__利__用__已__测__得__的__数__据__________.
④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对
测量结果的影响,用一已知电动势和内阻的标准电池组,通过上述方法多
次测量后发现:电动势的测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是
偏大.若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是___C_D____.
A.电压表内阻的影响
B.滑动变阻器的最大阻值偏小
C.R1的实际阻值比计算值偏小 D.R0的实际阻值比标称值偏大
[递进题组]
1.下列给出多种用伏安法测定电源电动势和内阻的数据处理方法,其中 既能减小偶然误差,又直观、简便的方法是( ) A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r,求出E和r B.多测几组I、U的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值 C.测出多组I、U的数据,画出U-I图象,再根据图象求出E、r D.测出多组I、U的数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断路时的 路端电压即为电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r [解析]A中只测两组数据求出E、r,偶然误差较大;B中计算E、r平均值虽 然能减小误差,但太繁琐;D中分别求I、U的平均值是错误的做法.
2.某课外小组在参观工厂时,看到一丢弃不用的电池,同学们想 用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻,已知这个电 池的电动势约为11~13 V,内阻小于3 Ω,由于直流电压表量程只 有3 V,需要将这只电压表通过连接一固定电阻(用电阻箱代替),改 装为量程为15 V的电压表,然后再用伏安法测电池的电动势和内阻 ,以下是他们的实验操作过程:
[解析](1)将3 V电压表改装成15 V量程,串联电阻箱后的 总内阻为原来电压表内阻的5倍,由于滑动变阻器位置不 变,分压部分的两端电压仍为3 V,此时电压表两端的电 压为0.6 V.
(2)实验可供选择的器材有: A.电压表(量程为3 V,内阻约2 kΩ) B.电流表(量程为3 A,内阻约0.1 Ω) C.电阻箱(阻值范围0~9 999 Ω) D.电阻箱(阻值范围0~999 Ω) E.滑动变阻器(阻值为0~20 Ω,额定电流2 A) F.滑动变阻器(阻值为0~20 kΩ,额定电流0.2 A) 电阻箱应选____C____,滑动变阻器应选___E_____.
②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整的电路;
③某次实验的数据如下表所示:
测量次数
1 2 3 45 6 7 8
电压表 读数U/V
5.2
4.8
5.16 5.04 4.94
4.71 4.59 4.46
6
3
该改小装组表借鉴读“数研究I/m匀A变速20直线运40动”实验60中计8算0加速10度0的方12法0(逐1差4法0 ),计16算0
[解析] (3)由于电压表改装后量程扩大5倍,将图丙的纵坐标扩大5倍, 即E=5×2.3=11.5 V, 由图线斜率的绝对值可求r=2.5 Ω.
[例2](2014·北京·21)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势 和内电阻.要求尽量减小实验误差. (1)应该选择的实验电路是图中的________(选填“甲”或“乙”).
[解析] (2)改装电压表需要串联大电阻,电阻箱选C;
由于用分压电路,滑动变阻器选E.
(3)用该扩大了量程的电压表(电压表的表盘没变),测电池电动势E 和内阻r,实验电路如图乙所示,得到多组电压U和电流I的值,并 作出U-I图线如图丙所示,可知电池的电动势为__1_1_.5____V,内阻 为__2_._5____Ω.
(1)把电压表量程扩大,实验电路如图甲所示,实验步骤如下,完成填空. 第一步:按电路图连接实物 第二步:把滑动变阻器滑片移到最右端,把电阻箱阻值调到零 第三步:闭合开关,把滑动变阻器滑片调到适当位置,使电压表读数为3 V 第四步:把电阻箱阻值调到适当值,使电压表读数为___0_.6____V 第五步:不再改变电阻箱阻值,保持电压表和电阻箱串联,撤去其他线路 ,即得量程为15 V的电压表.
[例1](2014·福建·19(2))某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池 组的电动势和内阻,实验原理图如图甲所示,其中,虚线框内为用 灵敏电流计 改装的电流表 , 为标准电压表,E为待测电池组, S为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0 Ω的定值电阻. ①已知灵敏电流计 的满偏电流为Ig=100 μA、内阻为rg=2.0 kΩ, 若要改装后的电流表满偏电流为200 mA,应并联一只___1_._0__ Ω(保 留一位小数)的定值电阻R1;
1.实验数据求E、r的处理方法 (1)列多个方程组求解,再求E、r的平均值. (2)图象法处理:以路端电压U为纵轴,干路电流I为横轴,建坐标系 、描点、连线,纵轴截距为电动势E,直线斜率k的绝对值为内阻r. 2.注意事项 (1)为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池. (2)电流不要过大,应小于0.5 A,读数要快. (3)要测出不少于6组的(I,U)数据,变化范围要大些.
考纲解读 基本实验要求 规律方法总结 考点一 考点二 考点三
1.掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法. 2.掌握用图象处理实验数据的方法. 3.掌握实物图连接的技巧.
1.实验原理
(1)实验依据:闭合电路欧姆定律.
U1=E-I1r
(2)E和r的求解:由U=E-Ir得
,解得E、r.
U2池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻 度尺. 3.基本操作 (1)电流表用0.6 A的量程,电压表用3 V的量程,按实验原理图连接 好电路. (2)把变阻器的滑片移到使阻值最大的一端. (3)闭合开关,调节变阻器,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.