高中物理人教版課件選修3-1210實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(編輯修改稿)
2024-12-23 12:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ： 電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象較嚴(yán)重 ,電動(dòng)勢(shì) E會(huì)明顯下降 ,內(nèi)阻 r會(huì)明顯增大 ,故長(zhǎng)時(shí)間放電電流不宜超過 A,短時(shí)間放電電流不宜超過 A。因此實(shí)驗(yàn)中不宜將 I調(diào)得過大 ,讀電表的示數(shù)要快 ,每次讀完后應(yīng)立即斷電。 UI圖像時(shí)，由于電源內(nèi)阻很小，為了充分利用圖像空間，電壓軸數(shù)據(jù)常從某一不為零的數(shù) U0開始，這時(shí)圖像與縱軸的截距是否還表示電動(dòng)勢(shì)？斜率的絕對(duì)值是否還表示電源的內(nèi)阻？與 I軸上的截距是否還表示短路電流？ 提示： 由閉合電路歐姆定律 U=EIr得，不論電壓軸是否從零開始，只要電流軸從零開始，圖像與縱軸的截距就表示電動(dòng)勢(shì)，斜率的絕對(duì)值就表示電源的內(nèi)阻。但電壓軸不從零開始時(shí)，圖線與 I軸上的截距不表示短路電流。 對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解 【 典例 1】 (2020 重慶高考 )某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì) E和內(nèi)阻 r，并探究電極間距對(duì) E和 r的影響。實(shí)驗(yàn)器材如圖甲所示。 (1)測(cè)量 E和 r的實(shí)驗(yàn)方案：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩端的電壓 U和流過電源的電流 I，依據(jù)公式 ________，利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出 UI圖像，得出 E和 r。 (2)將電壓表視為理想電表，要求避免電流表分壓作用對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，請(qǐng)?jiān)趫D甲中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路。 (3)實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的 UI圖像如圖乙中 (a)、 (b)、 (c)、 (d)所示，由此可知： 在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極間距的減小，電源電動(dòng)勢(shì) ________(選填“增大”“減小”或“不變” )，電源內(nèi)阻 ________(選填“增大”“減小”或“不變” )。 圖線 (c)對(duì)應(yīng)的電源電動(dòng)勢(shì) E=________V，內(nèi)阻 r=________Ω，當(dāng)外電路總電阻為 2 500 Ω時(shí)，該電源的輸出功率P=________mW。 (均保留三位有效數(shù)字 ) 【 思路點(diǎn)撥 】 解答本題需要把握以下幾點(diǎn)： (1)伏安法測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的原理。 (2)電源的 UI圖像斜率、縱軸截距的物理意義。 【 解析 】 (1)根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，電源路端電壓 U、電源電動(dòng)勢(shì) E、電流以及內(nèi)電阻 r這幾個(gè)物理量之
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