高考物理一轮复习 测定电源的电动势和内阻3课件 新人教版选修31.ppt

实验 测定电源的电动势和内阻 一 基本原理 二 实验基本电路 路端电压 只要测出几组 至少两组 u i值就可求出e r 闭合电路的欧姆定律 r 通过电源的电流 三 实验方案实施 1 实验任务 在有伏特表和安培表的条件下 测量一节旧干电池的电动势和内阻 即利用伏安法测量 2 实验器材 待测干电池 符合条件的伏特表和安培表各一只 滑线变阻器一只 开关一只 导线若干 3 实验电路图 4 实验步骤 实验步骤 1 按原理图连接实物图 2 把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大 3 闭合电键 调节变阻器 使电流表的读数有明显示数 记录一组电流表和电压表的示数 用同样的方法测量并记录几组u i值 4 断开电键 整理好器材 方法一 公式法 改变r的阻值 从电流表和电压表中读取两组i u的值 代入方程组联立求解 多测量几次i u的值 算出e r取平均值 缺点 计算量大 四 数据处理 方法二 图象法 在坐标纸上以 轴为横坐标 为纵坐标 用测出几组的 值画出 图象 1 所得直线跟纵轴的交点即为电动势e的值 2 图线的斜率的绝对值即为内阻的值 图象方程 如何利用图象求e和r 3 图线与横轴的交点为短路电流 电压表示数 电流表示数 误差原因 电压表分流 五 误差分析 定性分析 电压表示数 电流表示数 误差原因 电流表分压 对比 电压表示数 电流表示数 误差原因 电流表分压 电压表示数 电流表示数 误差原因 电压表分流 对比 理论推导 根据闭合回路欧姆定律 两次测量方程为 真实值 测量值 在测干电池的电动势和内阻的实验中为什么采用甲图 测量值 真实值 某同学测一节干电池的电动势和内阻 现备有下列器材 a 被测干电池一节b 电流表 量程0 0 6a 内阻0 1 c 电流表 量程0 3a 内阻0 024 d 电压表 量程0 3v 内阻未知e 电压表 量程0 15v 内阻未知f 滑动变阻器 0 10 2ag 滑动变阻器 0 100 1ah 开关 导线若干由于电流表和电压表内阻的影响 测量结果存在系统误差 在现有器材的条件下 要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻 1 在上述器材中请选择适当的器材 填写选项前的字母 2 画出相应的实验电路图 abdfh 3 根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的u i图象 则在修正了实验系统误差后 干电池的电动势e v 内电阻r 1 50 0 9 六 重要注意事项 5 使用内阻较大一些的旧电池 1 本实验在电键闭合前 变阻器滑片应置于阻值最大位置处 2 要测出不小于6组 数据 且变化范围要大一些 3 画 图线时 应使图线通过尽可能多的点 并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧 个别偏离直线太远的点舍去 4 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的值开始 但横坐标必须从0开始 但这时图线与横轴的交点不再是短路电流 而图线与纵轴的截距仍为电动势e 图线的斜率的绝对值仍为内阻r 某同学要测量一电动势略小于3v的直流电源的电动势和内阻按照原理图连接好线路后进行测量 测出6组数据记录在下表中 记录有明显错误的是第组数据 由上表可知 电压表示数变化不明显 试分析引起这种情况的原因是将上述器材的连线略加改动就可解决上述问题 请你在下图完成正确的连线 电源内阻过小 6 电源电动势与内阻测量的基本变式 变式一 利用电阻箱和电流表 测定电源的电动势和内电阻 1 电路如图所示 2 主要步骤改变电阻箱阻值r 测出对应的电流i由 e i1r1 i1r e i2r2 i2r 得 3 误差分析 未考虑电流表分压 而产生误差 即电动势测量值等于真实值 而内阻测量值大于真实值 若能测出多组i r值 以r为纵坐标 为横坐标 作出图象 由于 可知这条图线是直线 直线在纵轴的截距 r 图线的斜率e tan 某同学根据他设计的实验以及收集到的数据作出了如图e所示的图线 由此可知 干电池的电动势e v 计算结果保留三位有效数字 图线纵轴截距的绝对值代表的电阻之和 1 46 1 41 1 49均给分 电表与干电池 变式二利用电阻箱和电压表 测定电源电动势和内阻 1 电路如图所示 2 主要步骤改变电阻箱阻值r 测出对应的电压u 由 求出电源的电动势和内阻 3 误差分析 未考虑电压表分流而产生误差 即电动势的测量值小于真实值 内阻的测量值小于真实值 由 得 根据测定的各组值在坐标上描出位置 然后依据这些位置作出图线 图线是一条直线