测定电源的电动势(实际课件)

1、5.学生实验：测定电源的电动势和内电阻学生实验：测定电源的电动势和内电阻一、实验目的一、实验目的1掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法2学会用图象法求电源的电动势和内阻学会用图象法求电源的电动势和内阻二、实验原理二、实验原理1实验依据实验依据闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律2实验电路实验电路如图所示如图所示选修3-1第七章恒定电流基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练4作图法数据处理作图法数据处理如图所示如图所示三、实验器材三、实验器材电池电池(被测电源被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导、电压表、电流表、滑动变阻器

2、、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等线、坐标纸、刻度尺、铅笔等四、实验步骤四、实验步骤1电流表用电流表用0.6 A量程，电压表用量程，电压表用3 V量程，按如图所示连接量程，按如图所示连接好电路好电路2把滑动变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端把滑动变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端3闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据录一组数据(U1，I1)用同样方法测量几组用同样方法测量几组I、U值填入表格值填入表格中中4断开开关，拆除电路，整理好器材断开开关，拆除电路，整理好器材五、数据处理五、数据处理本实验中数据的处理方法，一是联立方

3、程求解的公式法，本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法二是描点画图法.123456I/A0.050.100.200.250.300.40U/V1.451.401.321.271.221.13方法一：取六组对应的方法一：取六组对应的U、I数据，数据满足关系式数据，数据满足关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r让第让第1式和第式和第4式联立方程，第式联立方程，第2式和第式和第5式联立方程，第式联立方程，第3式和第式和第6式联立方程，这样解得三组式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势，取其平均值作为电池的电动势E和内阻和内阻r的大小的大小1偶然误

4、差偶然误差(1)读数不准引起误差读数不准引起误差(2)用图象法求用图象法求E和和r时，由于作图不准确造成的误差时，由于作图不准确造成的误差(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变变化化一一误差分析误差分析2系统误差系统误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差(1)如右图甲电路：在理论上如右图甲电路：在理论上EU(IVIA)r，其中电压表，其中电压表示数示数U是准确的电源两端电压，而实验中忽略了通过电压表的电是准确的电源两端电压，而实验中忽略了通过电压表的电流流IV而形成误差而形成误差(如图乙中虚线

5、段如图乙中虚线段)，而且电压表示数越大，而且电压表示数越大，IV越越大大(2)如图丙电路：如图丙电路：UI图线如图丁所示，图线如图丁所示，IA为电源电流真实值，为电源电流真实值，理论上有理论上有EUUAIAr，其中的，其中的UA不可知，而造成误差不可知，而造成误差(如虚如虚线段为线段为UA)，而且电流表示数越大，而且电流表示数越大，UA越大，当电流为零时，越大，当电流为零时，UA0，电压为准确值，等于，电压为准确值，等于E.1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大些些(选用已使用过一段时间的干电池选用已使用过一段时间的干电池)2在实验中

6、不要将在实验中不要将I调得过大，每次读完调得过大，每次读完U和和I的数据后应立的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得E和和r明显变化明显变化3测出不少于测出不少于6组组I和和U的数据，且变化范围要大些，用方程的数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的组求解时，类似于逐差法，要将测出的U、I数据中，第数据中，第1和第和第4组组为一组，第为一组，第2和第和第5组为一组，第组为一组，第3和第和第6组为一组，分别解出组为一组，分别解出E、r值再求平均值再求平均二二注意事项注意事项4在画在画UI图线

7、时，要使尽可能多的点落在这条直线上，图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直线不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差较远的点，以减小偶然误差1.用一个电流表和电阻箱测量，电路如右图，测量原理为：用一个电流表和电阻箱测量，电路如右图，测量原理为：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出，由此可求出E和和 r三三实验改进实验改进在在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：的实验中，提供的器材有：A干电池一节干电池一节B电流表电流表(量

8、程量程0.6 A)C电压表电压表(量程量程3 V)D开关开关S和若干导线和若干导线例例 1题型一题型一仪器选取、电路连接及数据处理的考查仪器选取、电路连接及数据处理的考查E滑动变阻器滑动变阻器R1(最大阻值最大阻值20 ，允许最大电流，允许最大电流1 A)F滑动变阻器滑动变阻器R2(最大阻值最大阻值300 ，允许最大电流，允许最大电流0.5 A)G滑动变阻器滑动变阻器R3(最大阻值最大阻值1 000 ，允许最大电流，允许最大电流0.1 A)(1)按如图所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻按如图所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选器应选_(填写代号填写代号)用笔画线代替导线将如

9、图所示的实物图连接成实验电路用笔画线代替导线将如图所示的实物图连接成实验电路(已连接了部分线已连接了部分线)，要求变阻器的滑片滑至最右端时，其使用电，要求变阻器的滑片滑至最右端时，其使用电阻值最大阻值最大(2)实验步骤：实验步骤：按实验要求连接好电路闭合开关前把变阻器的滑片滑至按实验要求连接好电路闭合开关前把变阻器的滑片滑至一端，使接入电路的阻值最大；一端，使接入电路的阻值最大；闭合开关，调节滑动变阻器，使闭合开关，调节滑动变阻器，使_的指针有明显偏的指针有明显偏转，读取转，读取_和和_的示数用同样方法测量多组数据；的示数用同样方法测量多组数据；断开开关，整理好器材；断开开关，整理好器材；数据

10、处理数据处理(3)将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中，请作出将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中，请作出UI图线，由此求得待测电池的电动势图线，由此求得待测电池的电动势E_V，内电阻，内电阻r_.(结果保留三位有效数字结果保留三位有效数字)选修3-1第七章恒定电流基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练选修3-1第七章恒定电流基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练【思路指导】【思路指导】确定电路中的最大电流值来选择滑动变阻器，确定电路中的最大电流值来选择滑动变阻器，要明确本题中要明确本题中UI图线在纵坐标上的截距及斜率的意义图线在纵坐标上的截距及斜率的意义【解析】【解析】滑动变阻器不要选阻值过大的，因为阻值过大不滑动变阻器不要选阻值过大的，因为阻值过大不便于调节，当然要保证电流不超过额定值，电流表量程为便于调节，当然要保证电流不超过额定值，电流表量