测量电源的电动势和内阻（课件）高中物理实验（共18张ppt)

《高中物理实验》 测量电源的 电动势和内阻 目录 01 02 03 04 实验仪器及步骤 数据分析及处理 误差分析及讨论 实验目的及原理 05 实验的典型例题 目录 CONTENTS PART 01 实验目的及原理 实验目的 知道测量电源电动势和内阻的实验原理,进一步感受电源路端电压随电流变化的关系. 用伏安法测电动势和内阻时，会选择电压表、电流表的量程，正确接线。 会设计表格记录数据，学会根据图象合理外推进行数据处理的方法. 尝试分析电源电动势和内阻的测量误差,了解测量中减小误差的方法. 实验原理 方法一：根据闭合电路欧姆定律进行电源电动势的测量，由????=????????+????，得????=????+????????，改变滑动变阻器，如果能测出U、I的两组数值，就可以列出两个关于E、r的方程。因此用电压表、电流表加上一个滑动变阻器R，就能测定电源的电动势和内阻。 ? 方法二：由????=????????+????，得????=????????+????????，，测量两组I与R也可以解出E和r。 ? 方法三：由????=????????+????，得????=????+????????????，测量两组U与R也可以解出E和r。 ? 实验原理 图像法处理数据：由方法一测量多组U、I数值通过描点拟合得到如图U-I图像。 由公式????=????+????????，分析可知电源电动势E和内阻r是定值，因而U是I的一次函数，即U-I图像是一条直线，它在U轴上的截距表示外电路断路时候（电流为0）的路端电压，即电源电动势；它与I轴的截距表示外电路短路时（路端电压为0）的电流，利用关系式????=????????????????，可求得电源内阻。 ? 实验原理 图像法处理数据：由于干电池的内阻较小，当电流变化时，电压的变化可能较小。为了得到更加精确的测量结果，作图时，电压轴的起点标度一般不从0开始，应根据实验数据选择合适的起点标度。 此时电源的内阻可由 求得（注意两点选取 尽量远一些，且不要选描点 数据点）。 PART 02 实验仪器及步骤 实验仪器 干电池1节、电流表1只、电压表1只、滑动变阻器1个、开关1个、导线若干。 实验步骤 1.检查电表的指针是否指在“0”刻度线，若不是应进行机械调零。 2.确定电流表、电压表的量程，电流表采用内接法，滑动变阻器采用限流式接法。 4.闭合开关，改变滑动变阻器的阻值（10次 ），读出电流表和电压表的示数，记录数据。 5.拆除电路，整理实验器材放回原位。 6.根据记录数据在坐标纸上作出U-I图像，分析计算得出电源电动势及内阻阻值。 3.按照如图电路图连接实物元器件，检查线路，滑动变阻器滑片置于接入电阻最大端（如图置于左端）。 注意事项 1.干电池在大电流放电时极化现象严重，电动势E会明显下降，内阻也将明显增加，故长时间放电电流不宜过大(例如，用1号干电池进行实验，长时间放电电流不要超过0.3A，短时间放电电流不宜超过0.5A)。电流表读数要快，每次读完后立即断开开关。 2.将滑动变阻器接入电路，在闭合开关之前，应将滑片置于使接入电路的变阻器电阻最大的位置。 3.在移动滑片改变外电路的电阻时，要注意电流表示数的变化，不要使电路中的电流过大，从而超过电流表的量程，更不允许使变阻器的阻值趋近于零而造成短路，损坏电流表和电源。 4.由于干电池的内阻较小，当电流变化时，电压的变化可能较小。作图时，电压轴的起点标度一般不从0开始，应根据实验数据选择合适的起点标度。 PART 03 数据分析及处理 数据处理及分析 【数据记录】 {5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U/V I/A 【描绘电源的U-I图像】 【实验结论】由U-I图像可知：一节干电池的电动势E=_____；内阻r=_____。 PART 04 误差分析及讨论 问题讨论及误差分析 误差分析：本实验中产生的误差的主要因素有哪些？ 本实验的系统误差来自于电流表的内、外接。 如图甲为电流表内接法，电压测量值正确，电流测 ... ...