實驗測電源內(nèi)阻電動勢

實驗測電源內(nèi)阻電動勢第1頁/共25頁基礎(chǔ)理論儲備一、實驗?zāi)康?．進一步熟練電壓表、電流表、滑動變阻器的使用．2．學(xué)會用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻．3．學(xué)會利用圖象處理實驗數(shù)據(jù)．第2頁/共25頁二、實驗原理1．原理圖如圖所示．第3頁/共25頁第4頁/共25頁三、實驗器材被測電池(干電池)、電流表、電壓表、滑動變阻器、電鍵和導(dǎo)線等．四、實驗步驟1．確定電流表、電壓表的量程，按圖所示電路把器材連接好，如圖所示．第5頁/共25頁2．把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大．3．閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法測量并記錄幾組I和U的值．4．?dāng)嚅_電鍵，整理好器材．5．?dāng)?shù)據(jù)處理：用原理中的方法計算或從U-I圖象中找出E和r.第6頁/共25頁第7頁/共25頁第8頁/共25頁六、誤差分析1．偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U-I圖象時描點不很準(zhǔn)確．2．系統(tǒng)誤差(1)電流表內(nèi)接時電路如圖甲所示．產(chǎn)生實驗誤差的原因是由于電壓表的分流造成的，測量值與真實值的關(guān)系為：E測<E真；r測<r真．第9頁/共25頁(2)電流表外接時電路如圖乙所示．產(chǎn)生實驗誤差的原因是由于電流表的分壓造成的，測量值與真實值的關(guān)系為：E測＝E真；r測>r真．第10頁/共25頁第11頁/共25頁八、實驗創(chuàng)新測電源E、r的其他方案第12頁/共25頁經(jīng)典例題展示類型一器材選擇和誤差分析(2013·曲阜第一中學(xué)高二檢測)用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗，供選用的器材有A．電流表(量程0～0.6A，RA＝1Ω)B．電流表(量程0～5A，RA＝0.6Ω)C．電壓表(量程0～3V，RV＝5kΩ)D．電壓表(量程0～15V，RV＝10kΩ)E．滑動變阻器(0～10Ω，額定電流1.5A)F．滑動變阻器(0～200Ω，額定電流0.2A)G．待測電源(一節(jié)一號干電池)、開關(guān)、導(dǎo)線若干例1第13頁/共25頁(1)實驗中電流表應(yīng)選用________，電壓表選用________，滑動變阻器選用______．(用字母代號填寫)(2)引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是______________________________________________________________________．【思路點撥】

解答本題應(yīng)把握以下三點：(1)電表量程的選擇原則是在不超量程的前提下選小量程的．(2)選擇滑動變阻器時，滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就可．(3)實驗誤差的分析要從真實值和測量值的差別去分析．第14頁/共25頁【解析】

(1)由于流過電源的電流不宜過大，若電流過大，電源會出現(xiàn)嚴(yán)重的極化現(xiàn)象，電動勢和內(nèi)阻都會有較大的變化，因此電流表應(yīng)選0～0.6A量程，電源電動勢只有1.5V，故電壓表應(yīng)選0～3V量程，為便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選0～10Ω.(2)系統(tǒng)誤差一般是由測量工具和測量方法造成的，該實驗中的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)偏小即測量值總是比干路中真實電流值小，造成E測<E真，r測<r真．【答案】

(1)A

C

E

(2)電壓表的分流作用第15頁/共25頁【思維拓展】

選擇儀器時注意掌握以下三個原則：(1)安全性原則，即一定要保證儀器的安全，對電表來講不超量程，對滑動變阻器來講不能超其額定電流．(2)精確性原則，即要保證測量時讀數(shù)精確，對電表來講在不超量程的前提下，盡量選用小量程的，對歐姆表來講盡量讓指針指在中值刻度附近．(3)方便性原則，此原則主要針對滑動變阻器來講，在滑動變阻器分壓式接法中,在安全的前提下選最大阻值小的要方便,在滑動變阻器限流式接法中,選比待測電阻大幾倍的要方便.第16頁/共25頁在用電壓表和電流表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別為1kΩ和0.1Ω，如圖為實驗原理圖及所需器件圖．(1)在圖中畫出連線，將器件按原理圖連接成實驗電路．類型二實物連線及數(shù)據(jù)處理例2第17頁/共25頁(2)一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖中畫出U-I圖象，根據(jù)圖象讀出電池的電動勢E＝________V,求出電池內(nèi)阻r＝________Ω.I(A)0.120.200.310.320.500.570U(V)1.371.321.241.181.101.05第18頁/共25頁(3)若不作出圖線，只選用其中兩組U和I的數(shù)據(jù)，用公式E＝U＋Ir列方程求E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，其中選用第________組和第________組的數(shù)據(jù)，求得E和r誤差最大．【思路點撥】

解答本題時應(yīng)注意以下三點：(1)實物連線上注意電表量程、正負(fù)極及連線的位置．(2)描點后連線的原則．(3)電源電動勢、內(nèi)阻的大小確定方法．第19頁/共25頁第20頁/共25頁(3)由圖線可以看出第4組數(shù)據(jù)點偏離直線最遠(yuǎn)，若取第3組和第4組數(shù)據(jù)列方程組求E和r，相當(dāng)于過圖中3和4兩點作一直線求E和r，而此直線與所畫的直線偏離最大，所以選用第3組和第4組數(shù)據(jù)求得的E和r誤差最大．【答案】

(1)見解析(2)1.46

0.71

(3)3

4【名師點評】

用圖象法處理數(shù)據(jù)比較精確，若本題采用解方程求平均值的方法，就無法判出第四組數(shù)據(jù)(0.32A，1.18V)誤差太大，這樣會導(dǎo)致測量值的誤差增大，并特別注意縱軸的坐標(biāo)原點不為零．第21頁/共25頁類型