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时间:2020-02-26
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1、测定电源电动势和内阻实验原理误差分析一、想一想:如何测电源的电动势E和内阻r呢?利用闭合电路的欧姆定律E=U+Ir二、实验原理:(1)改变外电路的R,测两组U、I值,代入E=U1+I1rE=U2+I2r解得:RVA甲RVA乙今天选用电路甲(2)测多组U、I值,作出U-I图象。E=纵轴截距r=——ΔUΔII/AEU/VI短注意:1、画直线时,使直线两侧的点数目大致相等2、坐标轴的起点是否为零。二、误差分析:1、解析法:甲图RVA甲解得:可见:E测2、>r真测量值:RVA乙适宜测大内阻电源2、图象法:RVA甲RVA乙I/AE真U/VI短E测UII测I/AE真U/VI短图象法:RVA甲I/AE真U/VI短E测UII测I实=IA+IV=(IA+U/RV)可见U越大,差值(I实-IA)就越大,U=0时,差值(I实-IA)也为0,图象法:RVA乙I/AE真U/VI短U路=UA+UV=(IRA+UV)可见I越大,差值IRA就越大,I=0时差值为03、等效电源法:RVA甲+-E测=E等3、E等=E真r测=r真+RA>r真练习:在测电源电动势和内电阻的实验中,已知RA≈0.5Ω,RV≈6kΩ,(1)若被测电源电动势约6V,内阻约0.5Ω,则应采用电路;(2)若被测电源电动势约2V,内阻约100Ω,则应采用电路RVA甲RVA乙甲(外)乙(内)思考:没有电压表(或电流表)怎么办?1、I-R法测E、rA12R1R22、U-R法测E、rV12R1R23、U-U法测E(不测r)V1V1V2【例1】[2009年高考安徽理综卷]用图所示的电路,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4、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);(b)电压表(量程3V、15V);(c)定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W);(d)定值电阻(阻值10Ω,额定功率10W);(e)滑动变阻器(阻值范围0~10Ω、额定电流2A)(f)滑动变阻器(阻值范围0~100Ω、额定电流1A)那么(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择___V,电流表的量程应选择____A;R0应选择___Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是_____Ω的滑动变阻器。(2)引起该实验系统误差的主要原因是_______________。30.610~10电压表的分流【例2】5、“用电流表和电压表测定电源的电动势E和内阻r”,所用的电路如图所示,一位同学测得的6组数据如下表中所示。(1)试根据这些数据,在图中作出U-I图线;(2)根据图线得出电源的电动势E=_______V,内阻r=______Ω;(3)若不作出图线,只选用其中两组U和I的数据,可利用公式E=U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r,这样做可能得出误差很大的结果。选用第___组和第____组的数据,求得E和r误差最大。组别I/AU/V10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.051.450.7034
2、>r真测量值:RVA乙适宜测大内阻电源2、图象法:RVA甲RVA乙I/AE真U/VI短E测UII测I/AE真U/VI短图象法:RVA甲I/AE真U/VI短E测UII测I实=IA+IV=(IA+U/RV)可见U越大,差值(I实-IA)就越大,U=0时,差值(I实-IA)也为0,图象法:RVA乙I/AE真U/VI短U路=UA+UV=(IRA+UV)可见I越大,差值IRA就越大,I=0时差值为03、等效电源法:RVA甲+-E测=E等3、E等=E真r测=r真+RA>r真练习:在测电源电动势和内电阻的实验中,已知RA≈0.5Ω,RV≈6kΩ,(1)若被测电源电动势约6V,内阻约0.5Ω,则应采用电路;(2)若被测电源电动势约2V,内阻约100Ω,则应采用电路RVA甲RVA乙甲(外)乙(内)思考:没有电压表(或电流表)怎么办?1、I-R法测E、rA12R1R22、U-R法测E、rV12R1R23、U-U法测E(不测r)V1V1V2【例1】[2009年高考安徽理综卷]用图所示的电路,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4、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);(b)电压表(量程3V、15V);(c)定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W);(d)定值电阻(阻值10Ω,额定功率10W);(e)滑动变阻器(阻值范围0~10Ω、额定电流2A)(f)滑动变阻器(阻值范围0~100Ω、额定电流1A)那么(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择___V,电流表的量程应选择____A;R0应选择___Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是_____Ω的滑动变阻器。(2)引起该实验系统误差的主要原因是_______________。30.610~10电压表的分流【例2】5、“用电流表和电压表测定电源的电动势E和内阻r”,所用的电路如图所示,一位同学测得的6组数据如下表中所示。(1)试根据这些数据,在图中作出U-I图线;(2)根据图线得出电源的电动势E=_______V,内阻r=______Ω;(3)若不作出图线,只选用其中两组U和I的数据,可利用公式E=U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r,这样做可能得出误差很大的结果。选用第___组和第____组的数据,求得E和r误差最大。组别I/AU/V10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.051.450.7034
3、E等=E真r测=r真+RA>r真练习:在测电源电动势和内电阻的实验中,已知RA≈0.5Ω,RV≈6kΩ,(1)若被测电源电动势约6V,内阻约0.5Ω,则应采用电路;(2)若被测电源电动势约2V,内阻约100Ω,则应采用电路RVA甲RVA乙甲(外)乙(内)思考:没有电压表(或电流表)怎么办?1、I-R法测E、rA12R1R22、U-R法测E、rV12R1R23、U-U法测E(不测r)V1V1V2【例1】[2009年高考安徽理综卷]用图所示的电路,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
4、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);(b)电压表(量程3V、15V);(c)定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W);(d)定值电阻(阻值10Ω,额定功率10W);(e)滑动变阻器(阻值范围0~10Ω、额定电流2A)(f)滑动变阻器(阻值范围0~100Ω、额定电流1A)那么(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择___V,电流表的量程应选择____A;R0应选择___Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是_____Ω的滑动变阻器。(2)引起该实验系统误差的主要原因是_______________。30.610~10电压表的分流【例2】
5、“用电流表和电压表测定电源的电动势E和内阻r”,所用的电路如图所示,一位同学测得的6组数据如下表中所示。(1)试根据这些数据,在图中作出U-I图线;(2)根据图线得出电源的电动势E=_______V,内阻r=______Ω;(3)若不作出图线,只选用其中两组U和I的数据,可利用公式E=U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r,这样做可能得出误差很大的结果。选用第___组和第____组的数据,求得E和r误差最大。组别I/AU/V10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.051.450.7034
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