物理實(shí)驗(yàn)測定電源的電動勢和內(nèi)阻考點(diǎn)總結(jié)(文件)
【正文】 實(shí)驗(yàn)器材 小電珠 ( V, A)或 ( V, A)一個(gè)，電壓表 (0～ 3 V～15 V)與電流表 (0～ A～ 3 A)各一個(gè)，滑動變阻器 (最大阻值20 Ω)一個(gè)，學(xué)生低壓直流電源 (或電池組 )，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干，坐標(biāo)紙、鉛筆． 四、實(shí)驗(yàn)操作 1．實(shí)驗(yàn)步驟 (1)根據(jù)小電珠上標(biāo)示的額定電壓 和額定電流，選定電源的輸出 電壓和電表的量程； (2)將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)用 導(dǎo)線連接成如圖實(shí)－ 8－ 1所示的電路； 圖實(shí)－ 8－ 1 (3)將滑動變阻器的觸頭移動到右端，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動 變阻器，讀出并記錄多組 U、 I數(shù)值，將測量數(shù)據(jù)填入表 格中； (4)斷開開關(guān)，拆除電路，整理儀器． 2．?dāng)?shù)據(jù)處理 實(shí)驗(yàn)中的 U、 I數(shù)據(jù)記入下表中： U/V 0 I/A 0 (1)在坐標(biāo)紙上以 U為橫軸、 I為縱軸建立坐標(biāo)系，選取合適的 標(biāo)度； (2)在坐標(biāo)紙上描出以上各組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的點(diǎn)，用一條平滑 的曲線把這些點(diǎn)連起來，得到小電珠的伏安特性曲線． 五、注意事項(xiàng) 1．電路的連接方式 (1)電流表應(yīng)采用外接法：因?yàn)樾‰娭?( V, A)的電阻很 小，與 0～ A的電流表串聯(lián)時(shí)，電流表的分壓影響很大． (2)滑動變阻器應(yīng)采用分壓式連接：目的是使小電珠兩端的 電壓能從零開始連續(xù)變化． 2．閉合開關(guān) S前，滑動變阻器的觸頭應(yīng)移到使小電珠分得電 壓為零的一端，使開關(guān)閉合時(shí)小電珠的電壓從零開始變化，同時(shí)也是為了防止開關(guān)剛閉合時(shí)小電珠兩端因電壓過大而燒壞燈絲． 3． I－ U圖線在 U0＝ V左右將發(fā)生明顯彎曲，故在 U＝ V左右繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)較大誤差． 4．電流表選擇 A量程，電壓表量程的選擇視小電珠的額定 電壓而定，即使用的若是 “ V, A” 的小電珠，選用電壓表的 15 V量程；若使用 “ V, A” 的小電珠，則選用電壓表的 3 V量程． 5．當(dāng)小電珠的電壓接近額定值時(shí)要緩慢增加，到額定值記錄 I 后馬上斷開開關(guān)． 6．誤差較大的點(diǎn)要舍去， I－ U圖線應(yīng)是平滑曲線而非折線． 六、誤差分析 1．由于電壓表、電流表不是理想電表，內(nèi)阻對電路的影響 會帶來誤差． 2．測量時(shí)電表讀數(shù)帶來誤差． 3．在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來操作誤差． (2020北京高考 )某同學(xué)通過查找資料自己動手制作了一個(gè)電池．該同學(xué)想測量一下這個(gè)電池的電動勢 E和內(nèi)電阻 r，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電阻箱 (最大阻值為 Ω，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用 )、一只電流表 (量程 Ig＝ A，內(nèi)阻 rg＝ Ω)和若干導(dǎo)線． (1)請根據(jù)測定電動勢 E和內(nèi)電阻 r的要求，設(shè)計(jì)圖實(shí)－ 9－ 6甲中器件的連接方式，畫線把它們連接起來． 圖實(shí)－ 9－ 6 (2)接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值 R，讀出與 R對應(yīng)的電流表的示數(shù) I，并作記錄．當(dāng)電阻箱的阻值 R＝ Ω時(shí)，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖實(shí)－ 9－ 6乙所示．處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，首先計(jì)算出每個(gè)電流值 I的倒數(shù) ；再制作 R－ 坐標(biāo)圖，如圖實(shí)－ 9－ 7所示，圖中已標(biāo)注出了 (R， )的幾個(gè)與測量對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)．請你將與圖實(shí)－ 9－ 6乙所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖實(shí)－ 9－ 7上． 圖實(shí)－ 9－ 7 (3)在圖實(shí)－ 9－ 7上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線． (4)根據(jù)描繪出的圖線可得出這個(gè)電池的電動勢 E＝______V，內(nèi)電阻 r＝ __________Ω. [解析 ] (1)先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖， 然后再根據(jù)電路圖連線．電路 圖如圖實(shí)－ 9－ 8所示，由歐 姆定律 E＝ I(R＋ r＋ rg)知，只要知道兩組外電阻和電流值，就可以解出電源電動勢和內(nèi)阻．因此，直接將可變電阻和電流表串聯(lián)在電路中就行． 圖實(shí)－ 9－ 8 (2)由電流表示數(shù)可讀出此時(shí) 電流為 A，則坐標(biāo)為 (2,)． 再在坐標(biāo)紙上描出該點(diǎn)，如 圖實(shí)－ 9－ 9所示． 圖實(shí)－ 9－ 9 (3)剔除明顯有誤差的點(diǎn)，過其他點(diǎn)作一條直線，如圖實(shí)－9－ 9所示． (4)由歐姆定律 I＝ 得 R＝ － (r＋ rg)，由此式可知，外電阻和電流的倒數(shù)呈線性關(guān)系．將圖實(shí)－ 9－ 9中的直線延長，與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)值為－ (r＋ rg)＝－ ，則電阻 r為 Ω，直線的斜率為 k＝ ＝ ，即電源的電動勢為 V. [答案 ] (1)實(shí)物連線如圖實(shí)－ 9－ 8所示 (2)(3)如圖實(shí)－ 9－ 9所示 (4)(～ ) (～ ) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1．了解多用電表的構(gòu)造和原理，掌握多用電表的使用 方法． 2．會使用多用電表測電壓、電流及電阻． 3．會用多用電表探索黑箱中的電學(xué)元件． 二、實(shí)驗(yàn)原理 1．表盤 多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個(gè)量程．外形如圖實(shí)－ 10－ 1所示：上半部為表盤，表盤上有
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