江苏省江阴市成化高级中学高考物理 测量电源的电动势和内阻复习教案.doc

课题：实验七测量电源的电动势和内阻【教 具】【教学过程】一、实验目的1用电流表和电压表测量电源的电动势和内阻2进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解3进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法二、实验原理1实验依据：闭合电路的欧姆定律2实验电路：如图1所示3e和r的求解：由ueir得，解得 4作图法数据处理，如图2所示(1)图线与纵轴交点为e. (2)图线与横轴交点为i短 .图2(3)图线的斜率表示r.三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸四、实验步骤1连接电路电流表用0.6 a量程，电压表用3 v量程，按图1连接好电路2测量与记录(1)把变阻器的滑片移动到使用阻值最大的一端(2)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(i1、u1)用同样方法测量多组i、u值填入表格中.第1组第2组第3组第4组第5组第6组i/au/v(3)断开开关，拆除电路整理好器材五、数据处理本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法方法一取六组对应的u、i数据，数据满足的关系式u1ei1r、u2ei2r、u3ei3r让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组e、r，取其平均值作为电池的电动势e和内阻r的大小方法二在坐标纸上以路端电压u为纵轴、干路电流i为横轴建立ui坐标系，在坐标平面内描出各组(u，i)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线斜率的绝对值即为电池的内阻r.即r|.六、误差分析由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，本实验的结果e测e真，r测r真七、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干电池)2要测出不少于6组的(i，u)数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值3画ui图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图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可舍去这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度4由于干电池的内阻较小，路端电压u的变化也较小，这时画ui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，而图线与纵轴的截距仍为电源的电动势，图线斜率的绝对值仍为内电阻八、实验改进测电源的电动势和内电阻的其他几种方法1用一个电流表和电阻箱测量，电路如图3所示，测量原理为：ei1(r1r)，ei2(r2r)，由此可求出e和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大2用一个电压表和电阻箱测量，电路如图4所示，测量原理为：eu1r，eu2r.由此可求出r和e，此种方法测得的电动势和内阻均偏小3用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源的电动势，此时ue，需满足rvr. 4用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图5所示测量方法为：断开s，测得v1、v2的示数分别为u1、u2，