优化方案高中物理 4.3 测量电源的电动势和内电阻课件 鲁科选修31.ppt
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1、第第3节测量电源的电动势和内电阻节测量电源的电动势和内电阻第第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路章闭合电路欧姆定律和逻辑电路一、一、实验实验目的目的1知道知道实验实验的的设计设计原理和方法原理和方法2会用会用电电流表和流表和电压电压表表测测定定电电源的源的电动势电动势和内阻和内阻3学会用学会用“代数法代数法”和和“图图象法象法”分析分析处处理理实验实验数据数据二、二、实验实验器材器材待待测电测电池池1节节、滑、滑动变动变阻器阻器1只只(010)电压电压表表(03V)、电电流表流表(00.6A)开关开关1只、只、导线导线若干若干三、三、实验实验原理原理1原理原理图图如如图图所示所示四、四、实验实验步
2、步骤骤1确定确定电电流表、流表、电压电压表的量程，按照表的量程，按照电电路路图连图连接好接好电电路，且路，且使滑使滑动变动变阻器阻阻器阻值值滑到最大滑到最大2闭闭合开关，合开关，调节调节滑滑动变动变阻器，使阻器，使电电流表和流表和电压电压表有明表有明显显的的读读数，数，记录记录一一组组U、I值值3用同用同样样的方法，多的方法，多测测几几组组U、I值值4断开开关，整理好器材断开开关，整理好器材5利用代数法或利用代数法或图图象法象法进进行数据行数据处处理理2图图象法象法以以纵纵轴轴表表示示路路端端电电压压，横横轴轴表表示示总总电电流流，建建立立直直角角坐坐标标系系，将将所所测测多多组组相相应应的的
3、U、I值值进进行行描描点点，然然后后用用平平滑滑的的曲曲线线将将各各点点连连接接起起来来由由UEIr知知,UI图图象象是是一一条条斜斜向向下下的的直直线线，如如图图所示所示六、六、误误差分析差分析1偶然偶然误误差差主主要要来来源源于于电电压压表表和和电电流流表表的的读读数数以以及及作作UI图图线线时时描描点点不不准准确确2系系统误统误差差主要原因是未考主要原因是未考虑电压虑电压表的分流作用，表的分流作用，使得使得电电流表上流表上读读出的数出的数值值比比实际实际的的总总电电流流(即流即流过电过电源的源的电电流流)要小一些要小一些U越大，越大，电电流表的流表的读读数与数与总电总电流的流的偏差就越大
4、偏差就越大,将将测测量量结结果与真果与真实实情情况在况在UI坐坐标标系中表示出来，如系中表示出来，如图图所示所示,可可见见E测测E真，真，r测测r真真七、注意事七、注意事项项1为为了使了使电电池的路端池的路端电压变电压变化明化明显显，电电池的内阻宜大些，可池的内阻宜大些，可选选用旧的干用旧的干电电池池2电电池在大池在大电电流放流放电时电时极化极化现现象象较严较严重，重，电动势电动势E会明会明显显下下降，内阻降，内阻r会明会明显显增大，故增大，故长时间长时间放放电电不宜超不宜超过过0.3A，短，短时间时间放放电电不宜超不宜超过过0.5A，因此，因此，实验实验中不要将中不要将I调调得得过过大，大，
5、读电读电表表要快，每次要快，每次读读完后完后应应立即断立即断电电3选选用内阻适当大一些的用内阻适当大一些的电压电压表表4电压电压表、表、电电流表流表应选择应选择合适的量程合适的量程,使使测测量量时时偏偏转转角大些角大些,以减小以减小读读数数时时的相的相对误对误差差5当干当干电电池的路端池的路端电压变电压变化不很明化不很明显显，作，作图图象象时时，纵轴单纵轴单位位可以取得小一些，且可以取得小一些，且纵轴纵轴起点可以不从零开始起点可以不从零开始6画画UI图图象象时时，要使，要使较较多的点落在多的点落在这这条直条直线线上或使各点均上或使各点均衡分布在直衡分布在直线线的两的两侧侧，个，个别别偏离直偏离
6、直线线太太远远的点可舍去不予考的点可舍去不予考虑虑这样这样，就可使偶然，就可使偶然误误差得到部分抵消差得到部分抵消,从而提高精确度从而提高精确度.测测量量电电源的源的电动势电动势及内阻的及内阻的实验电实验电路如路如图图甲所示甲所示图图乙中乙中给给出的器材有：出的器材有：待待测测的的电电源源(电动势约为电动势约为4V，内阻，内阻约为约为2)，电压电压表表(内阻很大，有内阻很大，有5V、15V两个量程两个量程)，电电流表流表(内阻不内阻不计计，有，有0.1A、1A两个量程两个量程)，滑滑动变动变阻器阻器(阻阻值值范范围围010)，开关，另有，开关，另有导线导线若干若干仪仪器的器的选选取与取与电电路
7、路连连接接甲甲试试按按照照甲甲图图中中的的电电路路在在乙乙图图中中画画出出连连线线，将将器器材材连连接接成成实实验验电电路路(要要求求正正确确选选择择电电表表量量程程，以以保保证证仪仪器器的的安安全全并并使使测测量量有有尽可能高的精确度尽可能高的精确度)答案答案见见解析解析实验实验数据的数据的处处理理用用电电流表和流表和电压电压表表测测量量电电池的池的电动势电动势E和内和内电电阻阻r，所用，所用的的电电路如路如图图所示，一位同学所示，一位同学测测得的得的6组组数据如下表所示数据如下表所示(1)试试根据根据这这些数据在些数据在图图中作出中作出UI图线图线见见解析解析图图组别组别I/AU/V10.
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