人教版高中物理選修3-1《測電源電動勢和內(nèi)阻(實(shí)驗(yàn))》(共15張)

1、 實(shí)驗(yàn)：測定電池的實(shí)驗(yàn)：測定電池的 電動勢和內(nèi)阻電動勢和內(nèi)阻二、實(shí)驗(yàn)原理：二、實(shí)驗(yàn)原理：閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律 E=U+IrE=U+IrrIUErIUE22112112211221IIUUrIIUIUIE一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康? 測定電池的電動勢和內(nèi)阻測定電池的電動勢和內(nèi)阻AVS甲RAVS乙RE=I1（R1+r）E= I2（R2+r）)1(11rRRUE)2(22rRRUE電阻箱電阻箱電阻箱電阻箱除這些方法外，還有很多方法來測除這些方法外，還有很多方法來測E和和r，但都是以閉合電路歐姆定律為依據(jù)來實(shí)現(xiàn)但都是以閉合電路歐姆定律為依據(jù)來實(shí)現(xiàn)I-I-R R法：法：U-RU-R法法：二、實(shí)

2、驗(yàn)原理：二、實(shí)驗(yàn)原理：閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律 vA三：實(shí)驗(yàn)步驟三：實(shí)驗(yàn)步驟2、按原理圖連接實(shí)物圖、按原理圖連接實(shí)物圖1、儀器選擇：、儀器選擇：安培表：安培表：00.6A伏特表伏特表: :03V滑動變阻器滑動變阻器: :選用阻值較小的選用阻值較小的,最大阻值最大阻值10203 3：把變阻器的滑片移到一端使電阻值最大把變阻器的滑片移到一端使電阻值最大（保護(hù)電路）（保護(hù)電路）4 4：閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表的讀數(shù)：閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表的讀數(shù)有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示有明顯示數(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數(shù)，用同樣的方法測量并記錄幾組

3、U U，I I值。值。5 5：斷開電鍵，整理好器材：斷開電鍵，整理好器材123456U/V1.371.321.241.181.101.05I/A0.120.200.310.320.500.57記錄的電流值怎么變化？為什么？記錄的電流值怎么變化？為什么？四：數(shù)據(jù)處理四：數(shù)據(jù)處理方法一：公式法方法一：公式法改變改變R R的阻值，從電流表和電壓表中讀取兩的阻值，從電流表和電壓表中讀取兩組組I I、U U的值，代入方程組聯(lián)立求解，多測量的值，代入方程組聯(lián)立求解，多測量幾次幾次I I、U U的值，算出的值，算出E E、r r取平均值取平均值. . E= U1+ I1rE= U4+ I4rE= U2+ I

4、2rE= U5+ I5rE= U3+ I3rE= U6+ I6rE1 r1E2 r2E3 r3E 和和 rU/I/I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.05方法二：圖象法方法二：圖象法在坐標(biāo)紙上以軸為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上以軸為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，用測出幾組的，值畫出圖像用測出幾組的，值畫出圖像最后從圖像求出電動勢為最后從圖像求出電動勢為E V 內(nèi)阻為內(nèi)阻為r= 1.470.741.001.101.201.301.401.50例例: :在測定電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中在測定電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中, ,待測電待測電池、

5、開關(guān)和導(dǎo)線，配合以下哪組儀器，池、開關(guān)和導(dǎo)線，配合以下哪組儀器， 可以達(dá)可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的（到實(shí)驗(yàn)的目的（ ）A A、一只電流表和一個電阻箱、一只電流表和一個電阻箱B B、一只電流表、一個電壓表、一只電流表、一個電壓表C C、一只電壓表和一個電阻箱、一只電壓表和一個電阻箱D D、一只電流表和一個滑動變阻器、一只電流表和一個滑動變阻器A C不考慮電表影響不考慮電表影響測測測測rIUErIUE22111221122112IIUUrIIUIUIE測測考慮電表影響考慮電表影響r 測測 =r+RA r E測測=E解得解得比較得比較得解得解得E、r為真實(shí)值為真實(shí)值A(chǔ)V乙AARIrIUERIrIUE2221

6、11ARIIUUrIIUIUIE1221122112測測五、系統(tǒng)誤差原因分析五、系統(tǒng)誤差原因分析思考與討論：思考與討論：1、如果實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備有新舊電池在該實(shí)驗(yàn)中選用什么電池更、如果實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備有新舊電池在該實(shí)驗(yàn)中選用什么電池更好一些？試說明理由。好一些？試說明理由。使用舊電池好，這樣路端電壓變化明顯，實(shí)驗(yàn)誤差小使用舊電池好，這樣路端電壓變化明顯，實(shí)驗(yàn)誤差小2、在實(shí)驗(yàn)過程中通電電流能否太大？若電流太大對實(shí)驗(yàn)會有什、在實(shí)驗(yàn)過程中通電電流能否太大？若電流太大對實(shí)驗(yàn)會有什么影響？電流能否太?。刻∮謺绾?？么影響？電流能否太??？太小又會如何？3、為了不使通過電源的電流時間太長，在實(shí)驗(yàn)過程中開關(guān)應(yīng)如、為了不

7、使通過電源的電流時間太長，在實(shí)驗(yàn)過程中開關(guān)應(yīng)如何使用？何使用？ 不能，不能，I I太大，電池老化嚴(yán)重，內(nèi)阻很快變大太大，電池老化嚴(yán)重，內(nèi)阻很快變大電流太小，電壓變化不明顯，誤差大電流太小，電壓變化不明顯，誤差大讀數(shù)要快，讀完立即斷開讀數(shù)要快，讀完立即斷開* *要測出不小于要測出不小于6 6組、數(shù)據(jù)，且變化范圍要大組、數(shù)據(jù)，且變化范圍要大一些一些* *本實(shí)驗(yàn)在電鍵閉合前，變阻器滑片應(yīng)置于阻值最本實(shí)驗(yàn)在電鍵閉合前，變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大位置處大位置處* *畫畫U-I U-I 圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)?shù)闹甸_始（但而是根據(jù)測得的

8、數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)?shù)闹甸_始（但橫坐標(biāo)必須從橫坐標(biāo)必須從0 0開始開始) )但這時圖線與橫軸的交點(diǎn)但這時圖線與橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動勢動勢E E，圖線的斜率的絕對值仍為內(nèi)阻，圖線的斜率的絕對值仍為內(nèi)阻r.r.另外一些注意事項：另外一些注意事項：E rAR1 R2 例例1. 如圖示的電路中，如圖示的電路中，R1 、R2為標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)電阻，測定電源的電動勢和內(nèi)阻時，準(zhǔn)電阻，測定電源的電動勢和內(nèi)阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值勢的測量值 真實(shí)值，內(nèi)阻的測真實(shí)值，內(nèi)阻的測量值量值 真實(shí)值，產(chǎn)生誤

9、差的原因真實(shí)值，產(chǎn)生誤差的原因是是 。等于等于偏大偏大電流表有內(nèi)阻電流表有內(nèi)阻 例例2.在測定電源的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，待在測定電源的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，待測電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器，可以達(dá)測電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器，可以達(dá)到測定目的到測定目的 （ ）A. 一只電流表和一個滑動變阻器一只電流表和一個滑動變阻器B. 一只電流表和一只電壓表一只電流表和一只電壓表C. 一只電流表和一個電阻箱一只電流表和一個電阻箱D. 一只電壓表和一個電阻箱一只電壓表和一個電阻箱C D 例例3. 如圖是測量電源內(nèi)電阻的電路，下列關(guān)于誤差的說法，如圖是測量電源內(nèi)電阻的電路，下列關(guān)于誤差的說法，正確的

10、是正確的是 ( )A .由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí) 值；值；B. 由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值；由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值；C. 由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值；由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值；D. 由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值；由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值； vA解：解： E = U + Ir ， I=(IA +U/RV) ，由于電壓表的分流由于電壓表的分流作用，對于每個電壓值作用，對于每個電壓值U1 ，測得的

11、電流，測得的電流IA小于總電流小于總電流I1，U越大，越大，I A跟跟I1相差越大，相差越大， 畫出的圖線應(yīng)為實(shí)線所示：畫出的圖線應(yīng)為實(shí)線所示：UIU1IAI1所以內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值。所以內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值。C (8分分) 現(xiàn)有器材：量程為現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約、內(nèi)阻約30-40 的電流的電流表一個，定值電阻表一個，定值電阻R1=150，定值電阻，定值電阻R2=100 ，單刀，單刀單擲開關(guān)單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測量一干電池，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測量一干電池（電動勢約（電動勢約1.5V）的電動勢。）的電動勢。 （1）按要求在實(shí)物圖上連線。）按要求在實(shí)物圖上連線。（2） 用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達(dá)式用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達(dá)式為為= ，式中各直接測得量的意義是：，式中各直接測得量的意義是： .例例4. R1 R2R1 R2 （1）連圖：左圖只用）連圖：左圖只用R1接入電路；右圖接入電路；右圖用用R1和和R2串聯(lián)接入電路。串聯(lián)接入電路。 22121RIIII（2） I1是外電阻為是外電阻為R1時的電流，時的電流， I2是外電阻為是外