2014届高考物理一轮复习课件(考纲解读+考点探究+高分技巧)：7.5测定电池电动势和内阻(37张ppt,含详解)

0.83(0.81～0.85均对)
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
预测高考命题视角
以本实验为背景，通过改变实验条件、实验仪器设置题目， 不脱离教材而又不拘泥教材，体现开放性、探究性、设计 性等特点． 视角1 实验方法、方案的选择 根据题目所给仪器→确定实验方案(伏安法、安阻法、伏阻 法等)．
C．电流表A(0～0.6 A、内阻0.1 Ω)
D．电流表G(满偏电流3 mA、内阻Rg＝10 Ω) E．滑动变阻器R1(0～10 Ω、10 A) F．滑动变阻器R2(0～100 Ω、1 A) G．定值电阻R3＝990 Ω
H．开关、导线若干
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
(1)为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动 变阻器是________(填写“R1”或“R2”)； (2)请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标
2．伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图7-5-5乙所 U1 U2 示，测量原理为：E＝U1＋ r，E＝U2＋ r，由此可求出 R1 R2 r和E，此种方法测得的电动势和内阻均偏小． 3．粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电 源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时U＝ ≈E，需满足RV≫r. ERV RV＋r
(ⅰ)根据图7-5-9乙所示电路图，用笔画线代替导线，将图甲
中的实物图连接成完整电路．
图7-5-9
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
(ⅱ)闭合开关 S，调整电阻箱阻值 R，读出电压表相应示数 U. 该学习小组测出大量数据， 分析筛选出下表所示的 R、 数据， U 1 1 并计算出相应的R与U的值．请用表中数据在图 7-5-10 中的坐 1 1 标纸上描点，并作出U- R图线. R(Ω) U(V) 166.7 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0 8.3 5.9 4.8 4.2 3.2 2.9
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
(2)根据实验得到的图象如图乙所示，可求得干电池的内电阻
为r＝________ Ω.
解析 (1)因干电池允许的最大供电电流为0.5 A，因此排除选
项A和D；为便于调节，选用最大阻值为10 Ω的滑动变阻器即 可．(2)图乙中，UI图线斜率的绝对值等于电池的内电阻阻
1 － － (×10 2 Ω 1) 0.60 1.40 2.00 3.00 4.00 5.00 R 1 －1 U(V ) 0.12 0.17 0.21 0.24 0.31 0.34
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
图7-5-10
(ⅲ)从图线中可求得E＝________V.
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
解析
①读出示数为：9.4 V.
②(ⅰ)连接电路如图所示．
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
(ⅱ)作图线如图所示
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
U (ⅲ)由闭合电路欧姆定律得 E＝U＋R (r＋R0) 1 1 r＋R0 1 1 1 变形得U＝E＋ E R， 从上式看出在U- R图象中， 纵轴的 1 截距即为E，由图象得出截距为 0.1，所以 E＝10.0 V(9.5 V～11.1 V 内均正确)．
放电不宜超过0.3 A，短时间放电不宜超过0.5 A．因
此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读
完立即断电．
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
3．计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要 大些，用方程组求解时，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．合理选择标度：为使图线分布空间大，如图7-5-2所示，纵 坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电
①先直接用多用电表测定该电池电动势．在操作无误的
情况下，多用电表表盘示数如图7-5-8所示，其示数为 ________V.
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
②然后，用电压表
、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若
干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势．
图7-5-8
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
4．双伏法：用两个电压表可测得电源的电动 势，电路如图7-5-6所示．测量方法为：断 开S，测得V1、V2的示数分别为U1、U2，此 U1 时，E＝U1＋U2＋ r，RV为V1的内阻；再闭合S，V1的示 RV U1′ 数为U1′，此时E＝U1′＋ r，解方程组可求得E和r. RV
解析
从实验操作方便和安全角度出发，滑动变阻器选小阻
值，大额定电流的R1；所给器材中电压表量程过大，不能选
用，需要把电流表G与R3串联，被测量电源的内阻很小，电
流表相对电源用外接法；图象与纵轴的截距为1.47 mA，为 断路时通过G的电流．断路电流乘以(R3＋Rg)等于1.47 V，为 电源电动势；图线的斜率为电源内阻r＝0.83 Ω. 答案 (1)R1 (2)电路图如图所示 (3)1.47(1.46～1.48均对)
数为________ V.
(2)用图乙所示的电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和 内阻r，图中R0为保护电阻，其阻值为5 Ω.改变电阻箱的阻值
R，测出对应的电流I，根据测量数据分别作出A、B、C、D四 1 块电池的 I －R图线，如图7-5-12所示．由图线C可知电池C的 电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω.
拓展创新实验
随堂基础演练
图7-5-3
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两 端的电压U和流过电源的电流I，依据公式________，利用 测量数据作出UI图象，得出E和r. ②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量
结果的影响，请在图753中用笔画线代替导线连接电路．
上所选用器材的符号；
基本演练
(3)如图7-5-13所示为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1I2 图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，由图线可 求得被测电池的电动势E＝________ V，内电阻r＝________ Ω.
图7-5-13
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
ΔU 1.05－1.45 值，即r＝ ΔI ＝ 0.2－0
Ω＝2.0 Ω.
答案
(1)C
(2)2.0
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
热点二
实验电路的改进和分析
【典例2】 (2012·福建卷，19(2))某研究性学习小组欲测定一 块电池的电动势E.
ΔU E 流，电源的内阻不能用r＝ 确定，应根据r＝ ΔI 确定． I短
图7-5-2
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
误差分析 ①用图象法求E和r时作图不准确． ②由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差．
•本实验中测量结果是：E测<E真，r测<r真.
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
热点一
伏安法测电源电动势和内阻
【典例1】 (2012·重庆卷，22(2))某中学生课外科技活动小组 利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他 们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对
E和r的影响．实验器材如图7-5-3所示．
基本实验要求
实验热点聚焦
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
图7-5-12 (3)分析图7-5-12可知，电池________(选填“A”、“B”、“C”
或“D”)较优．
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
解析
(2)由图象C可以看出，当电阻箱连入电路中电阻为0
时对应电流为2 A，图象C的延长线与横轴交点为R0＋r＝6 Ω， 故电源电动势为12 V，内阻为1 Ω.(3)图象的延长线与横轴的
交点离原点越远表示电源内阻越大，图象C的延长线与横轴
的交点离坐标原点最近，所以电源C较优． 答案 (1)11.0(答“11”也对) (2)12 1 (3)C
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
【典例3】 在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备 有下列器材： A．干电池E(电动势约为1.5 V、内电阻大约为1.0 Ω) B．电压表V(0～15 V)
曲线(c)对应的电源电动势E＝________V，内阻r＝
________Ω.当外电路总电阻为2 500 Ω时，该电源的输出功
率P＝________mW.(均保留三位有效数字)
图7-5-4
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
解析 ①本题是利用伏安法测电源电动势和内阻，由E＝U＋ Ir得U＝E－Ir. ②连图要从电源正极出发，先连接串联部分，最后再进行并 联，并注意电压表、电流表的正、负接线柱，以防接反． ③在电源的UI图象中，纵轴截距表示电源电动势，斜率绝对值 表示电源的内阻，由图象可得，电极间距减小时，电源电动势 不变，内阻增大．对图线(c)，由图得：E＝0.975 V，内阻r＝
第5讲 实验九 测定电池的电动势和内阻
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
注意事项
1．可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，
电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号 干电池． 2．电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时， 电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间
ΔU E2 |k|＝ ＝478 Ω.当R＝2 500 Ω时，P＝I2R＝ R，代入数 ΔI R＋r2 据可得：P≈0.268 mW.
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
答案
0．975
①U＝E－Ir
478 0.268
②如图所示
③不变
增大
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁 电池的UI图象如图754中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可 知： 在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势
________(填“增大”、“减小”或“不变”)，电源内阻
________(填“增大”、“减小”或“不变”)．
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
【变式跟踪1】 (2013·长春一调)用DIS测量干电池的电动势
和内电阻的实验电路如图7-5-7甲所示，已知干电池允许
的最大供电电流为0.5 A.
图7-5-7
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
(1)实验时应选用下列哪种滑动变阻器________． A．1 000 Ω，0.1 A B．50 Ω，2.0 A C．10 Ω，2.0 A D．50 Ω，0.1 A
电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法，另外还有 以下几种方法：
1．安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图7-5-5甲
所示，测量原理为：E＝I1(R1 ＋r)，E＝I2(R2 ＋r)，由此 可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻 偏大．
图7-5-5
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
答案
见解析
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
在利用作出的图像求解未知量时，应特别注意直线的斜率、 截距．为了明确斜率、截距的意义，要先写出两个量的函数 关系，然后从数学表达式中找到斜率、截距的意义．
基本实验要求
实验热点聚焦
拓展创新实验
随堂基础演练
【变式跟踪2】 电动自行车具有环保、节能、便捷等优点， 但电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一
为电池的电动势变小，内阻变大．某兴趣小组将一辆
旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为A、B、 C、D，测量它们的电动势和内阻．
图7-5-11
基本实验要求 实验热点聚焦 拓展创新实验 随堂基础演练
(1)用多用电表直流电压“50 V”挡测量每块电池的电动
势．测量电池A时，多用电表的指针如图7511甲所示，其读