第四章 第三节 第1课时 伏安法测电源的电动势和内阻（课件 学案 练习）高中物理粤教版（2019）必修 第三册

第三节　测量电源的电动势和内阻 第1课时　伏安法测电源的电动势和内阻 例1　(1)如图乙所示　(2)如图丙所示　1.46(1.45~1.47均可)　0.72(0.70~0.74均可) [解析] (1)按照实验原理图将实物图连接起来,如图乙所示. (2)根据U、I数据,在U-I坐标系中描点、连线,并将图线延长,如图丙所示,交U轴于U1=1.46 V,此即为电池电动势,由闭合电路欧姆定律得r=≈0.72 Ω. 随堂巩固 1.D　[解析] 根据E=I(R+r),由电流表测出电流,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E、r,A能达到实验目的;根据E=U+Ir,由电流表测出电流,由电压表测出电压,可以求出E、r,B能达到实验目的;根据E=U+,由电压表测出电压,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E、r,C能达到实验目的;因为滑动变阻器不能读出电阻的数值,所以只有一个电流表和一个滑动变阻器,测不出电动势和内阻,D不能达到实验目的. 2.(1)1.5　1　(2)偏小 [解析] (1)U-I图像的纵截距表示E,斜率的绝对值表示r,即E=1.5 V,r= Ω=1 Ω. (2)若采用图乙所示的电路进行测量并作出图像,由于电压表分流的缘故,则实际上电路原理为E=U+r,得U=·E-r·I,所以纵轴截距实际上小于E,即电动势的测量值比真实值偏小.第三节　测量电源的电动势和内阻 第1课时　伏安法测电源的电动势和内阻 一、实验思路 【实验目的】 1.测定电池的电动势和内阻. 2.掌握用图像法求电动势和内阻. 【实验原理】 1.实验依据:闭合电路欧姆定律. 2.E和r的求解:由U=E-Ir得U1=E-I1r,U2=E-I2r,解得E、r. 3.图像法处理数据:以路端电压U为纵轴,干路电流I为横轴,建立坐标系、描点、连线,纵轴截距为电动势E,直线斜率k的绝对值为内阻r. 二、进行实验 【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0~0.6 A量程,电压表用0~3 V量程,按如图所示的实验原理图连接好实物图. 2.把滑动变阻器的滑片移动到接入电路阻值最大的一端. 3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表和电压表有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,再用同样的方法测量并记录几组I、U值. 4.断开开关,拆除电路,整理好器材. 三、数据分析 【数据处理】 1.列多个方程组求解,再求E、r的平均值. 2.用作图法处理数据,如图所示. (1)图线在纵轴上的截距为E; (2)图线在横轴上的截距为I短,即I短=; (3)图线的斜率绝对值表示r,即r=. 【误差分析】 1.由读数不准引起误差. 2.用图像法求E和r时,由于作图不准确造成误差. 3.本实验采用的测量电路是存在系统误差的,这是由于电压表的分流,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=,U越大,则IV越大,而U趋近于零时,IV也趋近于零,所以此种情况下图线的横轴截距为真实的短路电流,而图线的纵轴截距为电动势的测量值,比真实值小.修正后的图线如图所示,显然,E、r的测量值都比真实值小,r测