高中物理-测定电源电动势和内阻精品课件-新人教版选修3VIP专享VIP免费

实验测定电源电动势和内实验测定电源电动势和内阻阻基础知识梳理基础知识梳理【实验目的】1．掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路欧姆定律．2．掌握用图象法求电动势和内阻的方法．【实验原理】1．实验依据：闭合电路欧姆定律．2．实验电路：如图10－6－1所示．3．E和r的求解：由U＝E－Ir基础知识梳理基础知识梳理图10－6－1基础知识梳理基础知识梳理4．作图法数据处理，如图10－6－2所示：得：U1＝E－I1rU2＝E－I2r，解得：E＝I1U2－I2U1I1－I2r＝U2－U1I1－I2基础知识梳理基础知识梳理(1)图线与纵轴交点为E.(2)图线与横轴交点为I短＝Er.(3)图线的斜率表示r＝ΔUΔI.图10－6－2基础知识梳理基础知识梳理【实验器材】电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔．【实验步骤】1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按图10－6－1连接好电路．2．把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端．基础知识梳理基础知识梳理3.闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数．记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I、U值，并填入表格中．4．断开开关，拆除电路，整理好器材．核心要点突破核心要点突破一、数据处理本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法.第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A核心要点突破核心要点突破方法一取六组对应的U、I数据，数据满足的关系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小．核心要点突破核心要点突破方法二以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U－I坐标系，在坐标平面内描出各组(U，I)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线的斜率大小即为电池的内阻，即r＝|ΔUΔI|.核心要点突破核心要点突破二、误差分析1．由读数误差和电表线性不良引起误差．2．用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差．3．本实验采用的图10－6－1所示的测量电路是存在系统误差的，这是由于电压表的分流IV引起的，使电流表的示数I测小于电池的输出电流I真．因为I真＝I测＋IV，而IV＝核心要点突破核心要点突破U/RV，U越大，IV越大，U趋近于零时IV也趋近于零．所以此种情况下图线与横轴的交点为真实的短路电流，而图线与纵轴的交点为电动势的测量值，比真实值偏小．修正后的图线如图10－6－3所示，显然，E、r的测量值都比真实值偏小，r测r真．核心要点突破核心要点突破图10－6－4图10－6－5核心要点突破核心要点突破三、注意事项1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大些(选用已使用过一段时间的干电池)．2．在实验中不要将I调得过大，每次读完U、I读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，使得E、r明显变化．核心要点突破核心要点突破3．测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的I、U数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E、r值再求平均．4．在画U－I图线时，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，而不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差．核心要点突破核心要点突破5．干电池内阻较小时，U的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图10－6－6甲所示的状况，使下部大面积空间得不到利用，为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)，如图乙所示，并且把坐标的比例放大，可使结果的误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流，而图线...