(
课件网) 粤教版(2019)高中物理必修第三册 第四章 4.3测量电源的电动势和内阻 思考问题 电源的电动势和内阻是描述电源特性的重要参数。 如何测量电源的电动势和内阻呢? 1.伏安法:使用电流表和电压表,其表达式:____; 2.安阻法:使用电流表和电阻箱,其表达式:____; 3.伏阻法:使用电压表和电阻箱,其表达式:____。 A V S R E r A S R E r V S R E r E=U+Ir E=IR+Ir E=U+ r R U 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验:测量电源电动势和内阻 测量电源电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 E=U+Ir 求出E、r 电压表测U、 电流表测I A V S R E r 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验:测量电源电动势和内阻 测量电源电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 E=U+Ir 求出E、r 电压表测U、 电流表测I A V S R E r 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验:测量电源电动势和内阻 A V S R E r 1.电压表和电流表选择合适的量程,按图连接好电路。 2.开关接通之前,滑动变阻器的阻值调到最大。 3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电表有明显示数,记录第一组数据(I1、U1),第二组数据(I2、U2),用同样的方法多测几组I、U 的值。 4.断开开关,拆除电路,整理好器材。 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验:测量电源电动势和内阻 1.公式法 把测量的几组数据分别代入E=U+Ir中,然后两个方程为一组, 解方程求出几组E、r的值,最后对E、r分别求平均值作为测量结果。 实验序号 1 2 3 4 5 6 I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6 U/V U1 U2 U3 U4 U5 U6 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验:测量电源电动势和内阻 2、图像法 (1)以I为横坐标,U为纵坐标建立直角坐标系, 根据几组I、U的测量数据在坐标系中描点。 (2)用直尺画一条直线,使尽量多的点落在这条直线上, 不在直线上的点,能大致均衡地分布在直线两侧。 (3)如图所示: ①图线与纵轴交点为E。 ②图线与横轴交点为I短=E/r。 ③图线的斜率表示r=|ΔU/ΔI|。 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验:测量电源电动势和内阻 1、偶然误差 有读数视差和用图像法求E和r时,由于作图不准确而造成的偶然误差。 2、系统误差 伏安法,电流表外接 . . A V E r s R 把图中的R和电流表看成外电路,则电压表看成内电路的一部分,故实际测出的是电池和电压表这个整体等效的r和E。 误差来源于电压表的分流作用,适宜测小内阻电源。 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验:测量电源电动势和内阻 1、偶然误差 有读数视差和用图像法求E和r时,由于作图不准确而造成的偶然误差。 2、系统误差 . . V E r s R A 电流表看成内电路的一部分,故实际测出的是电池和电流表这个整体等效的r和E。 误差来源于电流表的分压作用,适宜测大内阻电源。 E测=E r测=r+RA>r 伏安法,电流表内接 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验:测量电源电动势和内阻 注意事项 1、为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池。 2、电流不要过大,应小于 0.5 A,读数要快。 3、要测出不少于6组的(I,U)数据变化范围要大些。 4、若 U-I图线纵轴坐标不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流.内阻应根据确定 5、对于电源来说,电流表要外接(因为电源内阻很小)。 【课堂练习】 1.下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据,其中处理方法既能减小偶然误差,又直观、简便的是( ) A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r,求出E和r B.多测几组I、U的 ... ...