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《（课标通用版）2020版高考物理总复习第八章06实验十测定电源的电动势和内阻课件.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、实验十 测定电源的电动势和内阻一实验目的二实验原理三实验器材基础过关四实验步骤五数据处理六注意事项七误差分析考点一实验原理和实验操作考点二实验数据处理和误差分析考点三实验拓展和实验创新考点突破基础过关一、实验目的1.测定电源的电动势和内阻。2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。二、实验原理1.实验依据:闭合电路欧姆定律。2.E和r的求解:由U=E-Ir得解得3.用作图法处理数据,如图所示。(1)图线在纵轴上的截距为E;(2)图线在横轴的截距为I短=;(3)图线的斜率的绝对值表示r=。三、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、坐标纸和刻度尺等。四、实验步骤
2、1.电流表用0~0.6A量程,电压表用0~3V量程,按实验原理图连接好电路。2.把滑动变阻器的滑片移动到使其接入电路的阻值最大的一端。3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1)。用同样的方法测量出几组I、U的值,填入表格中。4.断开开关,拆除电路,整理好器材。组数物理量第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A五、数据处理1.公式法:联立六组对应的U、I数据,满足关系式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
3、电动势E和内阻r。2.图像法:在坐标纸上以路端电压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(I,U)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,个别偏离直线较远的点可舍去,则直线与纵轴交点的纵坐标值即电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距),图线斜率的绝对值即电池的内阻r,即r=。六、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.在实验时,电流不能过大,通电时间不能太长,以免对E与r产生较大影响。3.要测出不少于6组的(I,U)数据,且变化范围要大些,然后用方程组求
4、解,并求平均值。4.画U-I图线时,由于读数的偶然误差,描出的点不在一条直线上,在作图时应使直线通过尽可能多的点,并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点可舍去。这样就可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度。5.由于干电池的内阻较小,路端电压U的变化也较小,这时画U-I图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,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),但这时图线在横轴的截距不再是短路电流,而在纵轴的截距仍为电源电动势,图线斜率的绝对值仍为电源的内阻。七、误差分析1.偶然误差(1)由于读数不准和电表线性不良引起误差。(2)用图像法求E和r时,由于作
5、图不准确造成误差。(3)测量过程中通电时间过长或电流过大,都会引起E、r变化造成误差。2.系统误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差。(1)如图甲所示,在理论上E真=U+(IV+IA)r,其中电压表示数U是准确的电源两端电压,而实验中忽略了通过电压表的电流IV而造成误差,而且电压表示数越大,IV越大。结论:①当电压表示数为零时,IV=0,IA=I短,短路电流测量值=真实值;②E测6、内阻r真;因为外电阻R断开时,a、b两点间电压Uab等于电动势E测,此时电池与电压表构成回路,所以Uabr真,r测为r真和RA的串联值,由于通常情况下电池的内阻较小,所以这时r测的测量误差非常大。考点一 实验原理和实验操作例1(2018重庆一中月考)某课外活动小组自制了西红柿电池组,现在要测量该西红柿电池组的电动
7、势和内阻(电动势约2V,内阻一千多欧姆),实验室现有如下器材:多用电表:欧姆挡(×1,×10,×100,×1k);直流电流挡(0~0.5mA,0~1mA,0~10mA,0~100mA);直流电压挡(0~0.5V,0~2.5V,0~10V,0~50V,0~250V,0~500V)考点突破电压表(0~3V,0~15V)电流表(0~0.6A,0~3A)滑动变阻器:R1(10Ω),R2(2000Ω)开关及导线(1)该小组同学先用多用电表直流电压“0~2.5V”挡粗测了西红柿电池组的电动势,指针稳定时
