高中物理《測量電源的電動勢和內阻》知識點
在日復一日的學習中,是不是經常追著老師要知識點?知識點是知識中的最小單位,最具體的內容,有時候也叫“考點”。哪些知識點能夠真正幫助到我們呢?下面是小編整理的高中物理《測量電源的電動勢和內阻》知識點,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
[知識準備]
1.實驗目的
用閉合電路歐姆定律測定電池的電動勢和內電阻。
2.實驗原理
(1)根據閉合電路歐姆定律E = U + Ir 可知,當外電路的電阻分別取R1、R2 時,有E = U1 + I1r和E = U2 + I2r可得出電動勢E和內電阻r.可見,只要測出電源在不同負載下的輸出電壓和輸出電流,就可以算出電源的電動勢和內電阻。
(2)為減小誤差,至少測出6組U、I值,且變化范圍要大些,然后在U-I圖中描點作圖,由圖線縱截距和斜率找出 E、r
3.實驗器材
被測電池(干電池)、電流表、電壓表、滑動變阻器、電鍵和導線等。
4. 探究過程
(1)確定電流表、電壓表的'量程,按右圖所示電路把器材連接好。
(2)把變阻器滑片移到一端使阻值達到最大。
(3)閉合電鍵,調節變阻器,使電流表有明顯示數.記錄一組電流表和電壓表的示數,用同樣方法測量并記錄幾組 I、U 值;
(4)斷開電鍵,整理好器材;
(5)數據處理:用原理中方法計算或在 U-I 圖中找出E、r 。
5.注意事項
(1)本實驗在電鍵S閉合前,變阻器滑片應處于阻值最大處。
(2)畫 U-I圖線時,由于讀數的偶然誤差,描出的點不在一條直線上,在作圖時應使圖線通過盡可能多的點,并使不在直線上的點均勻分布在直線的兩側,從而提高精確度。
(3)在畫 U-I圖線時,縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據測得的數據從某一恰當值開始(橫坐標 I 必須從零開始).但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流,而圖線與縱軸的截距仍為電動勢 E ,圖線斜率的絕對值仍為內阻 r 。
[同步導學]
例1 在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內電阻的實驗中,所用電流表和電壓表的內阻分別為0.1Ω和1kΩ.下面分別為實驗原理圖及所需的器件圖。
(1)試在下圖中畫出連線,將器件按原理圖連接成實驗電路。
I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
(2)一位同學記錄的6組數據見表.試根據這些數據在下圖中畫出U-I圖線.根據圖象讀出電池的電動勢E= V,根據圖象求出電池內阻r= Ω。
例2 在測定一節干電池的電動勢和內電阻的實驗中,備有下列器材:
① 干電池(電動勢約1.5v,內阻小于1.0Ω) ② 電流表(滿偏電流 3mA 內阻 Rg=10Ω)
③ 電流表(0~0.6A ,內阻0.1Ω ) ④ 滑動變阻器 Rl(0~20Ω,10A )
⑤ 滑動變阻器 R2(0~100Ω, 1A ) ⑥ 定值電阻 R3=990Ω
⑦ 開關、導線若干
(1)為方便且能較準確地進行測量,其中應選用的滑動變阻器是 (填寫字母代號)
(2)請畫出你利用本題提供的器材所設計的實驗電路圖。
(3)右上圖為某一同學根據他所設計的實驗繪出的I1-I2圖線( I1 為電流表的示數,I2 為電流表的示數),由圖線可求得被測電池的電動勢 E= V ,內電阻 r= Ω。
[同步檢測]
1.在《測定電池的電動勢和內電阻》的實驗中,待測電池、開關和導線配合下列哪些儀器.可以達到測定目的( )
A、一只電流表和一只滑動變阻器 B.一只電流表和一只電壓表
C、一只電流表和一只電阻箱 D.一只電壓表和一只電阻箱
2、在測定電池的電動勢和內電阻的實驗中,除電池外,采用下列哪組器材可以進行實驗( )
A、電壓表、電流表和滑動變阻器 B.電壓表和滑動變阻器
C、電流表和電阻箱 D.電壓表和電阻箱
3、某實驗小組用伏安法測兩節干電池的電動勢和內電阻,實驗線路接成如圖所示的情況,在合上開關S之前,此線路有三個主要錯誤需要糾正,這三個錯誤的糾正是。
4、給你一個伏特表、一個電阻箱、電鍵及導線等,如何根據閉合電路歐姆定律測出一節舊干電池的電動勢和內電阻.
(1)畫出電路圖。
(2)實驗過程中,將電阻箱撥到 45Ω時,伏特表讀數為0.90V;若把電阻箱撥到如上圖所示的 Ω時,伏特表的讀數如上圖所示,是 V.
(3)根據以上實驗數據,可以算出該節干電池的電動勢 E= V。
5、 要求測量由2節干電池串聯而成的電池組的電動勢E和內阻r(約幾歐),提供下列器材:電壓表V(量程3V,內阻1kΩ).電壓表V2(量程15V,內阻2kΩ)、電阻箱(0~9999Ω)、電鍵、導線若干.某同學用量程為15 V的電壓表連接成如圖所示的電路,實驗步驟如下:
(1)合上電鍵S,將電阻箱R阻值調到R1=10Ω,讀得電壓表的讀數為U1 .
(2)將電阻箱R阻值調到R2=20Ω,讀得電壓表的讀數為U2,由方程組U1=E-U1r/R1、U2=E-U2/R2 解出E、r為了減少實驗誤差,上述實驗在選擇器材和實驗步驟中,應做哪些改進?
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