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课件网) 第十二章 电能 能量守恒定律 高中物理(人教版2019)必修第三册 CONTENTS 有一节干电池，想测出其电动势和内电阻。现有电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱、开关，你能设计几种实验方案？ 1.仪器选择 2.实验原理：E= U + I r 3.实验电路： 1 1.仪器选择 2.实验原理：E=I R+ I r 3.实验电路： 2 1.仪器选择 2.实验原理： 3.实验电路： 3 方案一：伏安法测电源电动势和内阻 闭合电路的欧姆定律：Ｅ＝Ｕ＋Ｉr v A 1.实验原理： 2.实验电路： 安培表：0~0.6A 伏特表：0~3V 滑动变阻器：阻值较小的,最大阻值10~20Ω 被测干电池：旧的干电池，内阻较大。 电键和导线 3.仪器选择： 方案一：伏安法测电源电动势和内阻 （1）按原理图连接实物图 v A （2）把变阻器的滑片移到一端使其阻值最大 （3）闭合电键,调节变阻器,使电流表的读数有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量并记录几组U、I值 （4）断开电键,整理好器材 4、实验步骤： 方案一：伏安法测电源电动势和内阻 方法一:公式法 改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的值，代入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出E、r取平均值. 5.数据处理： 方案一：伏安法测电源电动势和内阻 E I短 方法二:图象法 E I r = 短 E U轴截距等于电动势E 在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出几组的U、I值画出U－I图像. r等于直线的斜率的绝对值 5.数据处理： 方案一：伏安法测电源电动势和内阻 A V S 甲 R A V S 乙 R 甲图：误差来源于电压表的分流作用 乙图：误差来源于电流表的分压作用 适宜测小内阻电源 适宜测大内阻电源 6.电路选择： 方案一：伏安法测电源电动势和内阻 误差来源： U I 测量值 × × 真实值 I真 Iv A V K E,r I测 电压表分流 口诀：分流小人（r）小义（E） 7.误差分析： 方案一：伏安法测电源电动势和内阻 A V K E,r U I 测量值 × × × 真实值 U外 U测 UA 误差来源： 电流表的分压 口诀：分压高人一（E）等 7.误差分析： 方案一：伏安法测电源电动势和内阻 （1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处. （2）使用内阻较大一些的旧电池.从而使得路端电压变化较为明显。 在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化. （3）要测出6组I、U数据，且变化范围要大一些. （4）画U-I图线时，应使图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. 8.注意事项： 方案一：伏安法测电源电动势和内阻 方案一：伏安法测电源电动势和内阻 1、电路图：如图所示。 2、原理：根据闭合电路的欧姆定律得 E＝IR＋Ir，改变电阻箱的阻值就能得到 R、I 数据，利用两组数据就能求得 E、r，也可利用多组数据作图象来求解。 A R2 E=I 1(R1+r) E=I2 (R2+r) 方案二： I-R法测电源电动势和内阻 V R2 V R1 E= U1 + U1r / R1 E= U2 + U2r / R2 方案三： U-R法测电源电动势和内阻 实验演示 1．在“测电源电动势和内阻”实验中由于电表的内阻所产生的误差为系统误差。关于该系统误差产生原因以及影响，以下正确的是（ ） A．电流表分压；测得的电源电动势偏小，内阻偏小 B．电流表分压；测得的电源电动势准确，内阻偏大 C．电压表分流；测得的电源电动势偏小，内阻偏小 D．电压表分流；测得的电源电动势准确，内阻偏大 01 C 01 【答案】C 【详解】伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图像如图所示，由图像可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值。故选C。 02 B 02 03 03 03 04 4． ... ...
