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高考物理一轮复习 第八章 恒定电流 第5讲 实验:测定电源的电动势和内阻学案-人教版高三全册物理学案

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第 5 讲 实验:测定电源的电动势和内阻微知识 1 实验目的测定电源的电动势和内阻。微知识 2 实验原理1.用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量。如图甲所示:测出两组 U、I值,就能算出电动势和内阻。原理公式:E = U + Ir 。2.用电流表、电阻箱测量。如图乙所示:测出两组 I、R 值,就能算出电动势和内阻。原理公式:E = I ( R + r ) 。 甲 乙 丙3.用电压表、电阻箱测量。如图丙所示:测出两组 U、R 值,就能算出电动势和内阻。原理公式:E=U+r。下面以图甲所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。微知识 3 实验器材电池(待测电源),电压表,电流表,滑动变阻器,开关,导线,坐标纸。微知识 4 实验步骤1.确定电流表、电压表的量程,按照电路原理图把器材连接好。2.把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电压表和电流表的读数,用同样方法测量并记录几组电压、电流值。4.断开开关,整理好器材。5.数据处理:在坐标纸上作 U - I 图线,求出 E、r。微知识 5 数据处理1.公式法:原则上,利用两组 U、I 数据,根据公式 E=U+Ir 便可得到 E、r,但这样误差较大,为减小误差,可测多次求平均值。2.图象法:将多组 U、I 数据描在坐标纸上,利用图线求解电动势和内阻。(1)图线的纵坐标是路端电压,横坐标是干路电流,根据 U=E-Ir,图线是向下倾斜的直线。(2)电阻的伏安特性曲线中,U 与 I 成正比,前提是 R 保持一定,而这里的 U-I 图线中,E、r 不变,外电阻 R 改变,正是 R 的变化,才有 I 和 U 的变化。(3)实验中至少得到 5 组以上实验数据,画在坐标纸上拟合出一条直线。要使多数点落在直线上,且分布在直线两侧的点个数大致相等。(4)将图线延长,纵轴截距点意味着断路情况,它的数值就等于电动势。横轴截距点(路端电压 U=0)意味着短路情况,它的数值等于短路电流。 特别提醒 (1)两个截距点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。(2)由于 r 一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算 r 时选取直线上相距较远的两点求得。微知识 6 注意事项1.实验电路图:电流表和滑动变阻器串联后与电压表并联。2.电流表一般选 0~0.6 A 挡,电压表一般选 0~3 V 挡。3.电流不能过大,一般小于 ...

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