实验九测定电源的电动势和内阻.ppt

答案　(1)3　0.6　1　0～10　(2)U－I图象见解析　1.50　0.88(0.80～0.90均算对) 第三十页，共四十五页，2022年，8月28日 3．(2013·沈阳质检)某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5 V的干电池外，还有一个方形的电池(层叠电池)．为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供如下器材： 第三十一页，共四十五页，2022年，8月28日 第三十二页，共四十五页，2022年，8月28日 第七章 恒定电流 物理 菜 单 抓纲扣本·落实基础 剖题探法·突破考点 达标训练·技能过关 实验九 测定电源的电动势和内阻 第一页，共四十五页，2022年，8月28日 【实验目的】 1．掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法． 2．学会用图象法求电动势和内阻． 【实验原理】 1．如图实Ⅸ－1甲所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值． 抓纲扣本·落实基础 第二页，共四十五页，2022年，8月28日 2．用图象法来处理数据，即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U－I图象，如图实Ⅸ－1乙所示，直线跟纵轴交点即为电动势的值，图线的斜率的绝对值即为内阻r的值． 第三页，共四十五页，2022年，8月28日 【实验器材】 电压表、电流表、滑动变阻器、干电池、开关、导线、坐标纸、铅笔． 【实验过程】 1．电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图实Ⅸ－1甲所示连接好电路． 2．把滑动变阻器的滑片移动到左端，使有效电阻最大． 3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据(I1，U1)．用同样的方法测量几组I、U数据，将记录的数据填入表格中． 第四页，共四十五页，2022年，8月28日 4．断开开关，整理好器材． 5．处理数据，用公式法和图象法两种方法求出电动势和内电阻的值． 【误差分析】 1．偶然误差 (1)由读数不准和电表线性不良引起误差． (2)用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差． (3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化． 第五页，共四十五页，2022年，8月28日 2．系统误差 由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差． (1)如图实Ⅸ－1甲所示，在理论上E＝U＋(IV＋IA)r，其中电压表示数U是准确的电源两端电压．而实验中忽略了通过电压表的电流IV而形成误差，而且电压表示数越大，IV越大．当电压表示数为零时，IV＝0，IA＝I短，短路电流测量值＝真实值．如图实Ⅸ－2所示，可知E测＜E真，r测＜r真． 第六页，共四十五页，2022年，8月28日 (2)若采用如图实Ⅸ－3甲所示的电路，IA为电源电流真实值，理论上有E＝U＋UA＋IAr，其中UA不可知而造成误差，而且电流表示数越大，UA越大．当电流为零时，UA＝0，电压为准确值，等于E，如图实Ⅸ－3乙所示，可知E测＝E真，r测＞r真． 第七页，共四十五页，2022年，8月28日 【注意事项】 1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的1号干电池)． 2．干电池在大电流放电时，电动势会明显下降，内电阻会明显增大，因此在实验中不要将电流I调得过大，读数要快，每次读完立即断电． 3．在画U－I 图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑． 第八页，共四十五页，2022年，8月28日 4．干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U－I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，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)．但这时图线和横轴的交点不再是短路电流Im，不过斜率的绝对值仍是电源的内电阻． 第九页，共四十五页，2022年，8月28日 ［例1］　(2013·保定统考)用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内阻(电动势约为1.5 V，内阻为1 Ω以下)．除给出的电池、导线和开关外，还有以下器材可供选择： A．直流电流表(0～0.6 A～3 A)； B．直流电流表(量程为5 A)； C．直流电压表(0～3 V～15 V)； D．直流电压表(量程为2 V)； 剖题探法·突破考点 考点一 实验仪器的选择及数据处理 第十页，共四十五页，2022年，8月28日 E．滑动变阻器(阻值范围为0～20 Ω，额定电流为2 A)； F．滑动变阻器(阻值范围为0～1 000 Ω，额定电流为0.1 A)． (1)为了得到尽可能好的实验效果，实验中电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．请你画出实验电路的原理图．(填器材