高中物理 测定电源电动势和内阻精品课件 新人教版选修3.ppt

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1、实验测定电源电动势和内阻基础知识梳理【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基础知识梳理图10－6－1基础知识梳理4．作图法数据处理，如图10－6－2所示：基础知识梳理(1)图线与纵轴交点为E.图10－6－2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0.6

2、A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

3、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－

4、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

5、流I增大，电流表的分压作用也逐渐增大．此种情况如图10－6－5所示，所以E测＝E真、r测>r真．核心要点突破图10－6－4图10－6－5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，

6、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，而图线与纵轴的截距仍为电动势，要在直线上任取两个相距较核心要点突破图10－6－6

7、(2009年高考海南卷)图10－6－7甲是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图．图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R1和A1内阻之和为10000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A2为理想电流表．高频考点例析题型一实验原理及数据处理例1高频考点例析(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线．(2)在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至________(填“a端”、“中央”或“b端”)．高频考点例析图10－6－7高频考点例析(3)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电

8、流表A1和A2的示数I1和I2，多次改变滑动端c的位置，得到的数据为I1(mA)0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2(mA)48040032023214068高频考点例析在图10－6－8所示的坐标纸上以I1