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课件网) 第 节 2 科学测量：电源的电动势和内电阻 高中物理 必修第三册 第4章 (1)测量电源的电动势和内阻. (2)学习通过计算和作图分析处理实验数据. 实验器材 电流表、电压表、滑动变阻器、电键、导线、被测电池 实验目的 预习导学 梳理·识记·点拨 利用闭合电路欧姆定律来测量，电路图如图所示．通过 改变电路状态，电路中的电压、电流均发生变化，用_____ 和_____ 测量出__ _和__ _ 的两组数据，列出两个方程，进而求解出电动势和内阻 改变滑动变阻器 电压表 电流表 实验原理与设计 解此方程组可求得 电动势_____， 内阻_____. 实验步骤 (1)电流表用0～0.6 A量程，电压表用0～3 V量程，按实验原理图连接好电路. (2)把滑动变阻器的滑片移到一端，使其阻值最大. (3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据用同样的方法测量几组值. (4)断开开关，整理好器材. (5)处理数据，用公式法和作图法这两种方法求出电池的电动势和内阻. ②将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电池电动势； ③横轴截距点(路端电压)意味着短路情况，它的数值就是短路电流； ④图线斜率的绝对值即电池的内阻r，即 ，如图所示. 数据分析 (1)求平均值法：由可解得 可以利用的值多求几组的值，算出它们的平均值. (2)作图像法 ①本实验中，为了减少实验误差，一般用图像法处理实验数据，即根据多次测出的值，作； 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．在实验中不要将调得过大，每次读完I的数据后应立即断开 电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得明显变化． 3．测出不少于6组的数据，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，分别解出值再求平均． 4．在画图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差． 5．干电池内阻较小时，的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图甲所示的状况，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，并且把纵坐标的比例放大，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远的点，用计算出电池的内阻. 误差分析 1.偶然误差 （1）由读数和电表线性不良引起误差． （2）用图像法求时，由于作图不准确造成误差． 2．系统误差 （1）本实验采用如图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引起的，使电流表的示数小于电池的输出电流．因为 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．修正后的图线如上图所示，显然的测量值都比真实值偏小，． （2）若采用如图甲所示电路，电流是准确的，当很小时，电流表的分压很小，但随电压的增大，电流增大，电流表的分压作用也逐渐增大．此种情况的图线如图乙所示，所以． 例1 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在下图中画出图线，并根据图线读出电池的电动势 V，电池的内阻 Ω . A /V 0.12 1.37 0.20 1.32 0.31 1.24 0.35 1.20 0.50 1.10 0.57 1.05 1.48 0.75 例2 用如图所示的电路，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起保护作用．除电池、电键和导线外，可供使用的实验器材还有： (a)电流表(量程0.6 A, ... ...
