高考物理 考前30天冲刺押题系列实验11 把电流表改装为电压表、测定电源的电动势和内电阻VIP免费

【备战】高考物理考前30天冲刺押题系列实验11把电流表改装为电压表、测定电源的电动势和内电阻实验一、测定电源电动势的内阻实验目的1．掌握用电压表和电流表测定电源电动势的内阻的方法与原理；2．学习掌握用U一I图象处理数据的方法。实验器材电压表、电流表、滑动变阻器、电池、电键和导线【实验原理】如图所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值。用作图法来处理数据：即在坐标纸上以I为横坐标、U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U一I图象。如图所示．所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。【实验步骤】1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按图连接好电路；2．把变阻器的滑动片移到使阻值最大的一端；3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I、U），用同样方法测量几组I、U值，记录在自己设计的表格中；4．打开电键，整理好器材；5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。【数据处理】图象法处理实验数据1．本实验中，为了减少实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据各次测出的U、I值，做图像．所得图线延长线与U轴的交点即为电动势E，图线斜率的绝对值即为电源的内阻r，即，如图所示。2．应注意当电池内阻较小时，U的变化较小，图象中描出的点呈现如图甲所示状态，下面大面积空间得不到利用，所描得点及做出的图线误差较大。为此，可使纵轴不从零开始，如图乙所示，把纵坐标比例放大，可使结果误差小些。此时，图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势，但图线与横轴的交点不再代表短路状态，计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点，由它们的坐标值计算出斜率的绝对值，即为内阻r。【误差分析】实验电路的设计有如图所示的甲、乙两种情况、该实验采取的是乙种情况。现分析如下：若采用图甲电路，根据闭合电路的欧姆定律，有解得若考虑电流表和电压表内阻，则应有解得比较得虽然测得电源电动势E的测量值是准确的，但由于电源内阻r与电流表内阻相差不大，故内阻r的测量误差太大，所以不能采用该电路。若采用图乙电路，考虑电流表和电压表内阻，根据闭合电路欧姆定律，有解得比较得，但由于很大，故误差较小，所以实验采用的是该电路。从以上分析可以看出，当采用图甲电路时，误差来源于电流表的分压，虽然电动势的测量是准确的，但电源内阻的测量误差太大当采用图乙电路时，误差来源于电压表的分流虽然电动势和内阻的测量都小于真实值，但误差很小。【注意事项】1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些（选用已使用过一段时间的干电池）；2．电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A，因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完后应立即断电；3．测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出E、r值再求平均值；4．画出U一I图，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度；5．计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用计算出电源的内阻。【高考突破】1．(7分)图为测量某电源电动势和内阻时得到的U－I图线．用此电源与三个阻值为3Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V.则该电路可能为()2．(7分)用图所示电路测量电池电动势和内阻时，若有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为RV1、RV2，且RV1>RV2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为RA1、RA2，且RA1>RA2，在实验中，为了使E、r的测量值精确些，选择的电表可以是()A．V1与A1B．V1与A2C．V2与A1D．V2与A2【答案】AB3．(9分)用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：(a)电流表(量程0.6A、3A...