實(shí)驗(yàn)測(cè)電源內(nèi)阻電動(dòng)勢(shì)

實(shí)驗(yàn)測(cè)電源內(nèi)阻電動(dòng)勢(shì)第1頁/共25頁基礎(chǔ)理論儲(chǔ)備一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．進(jìn)一步熟練電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用．2．學(xué)會(huì)用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．3．學(xué)會(huì)利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．第2頁/共25頁二、實(shí)驗(yàn)原理1．原理圖如圖所示．第3頁/共25頁第4頁/共25頁三、實(shí)驗(yàn)器材被測(cè)電池(干電池)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電鍵和導(dǎo)線等．四、實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(cè)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(jì)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(shí)描點(diǎn)不很準(zhǔn)確．2．系統(tǒng)誤差(1)電流表內(nèi)接時(shí)電路如圖甲所示．產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因是由于電壓表的分流造成的，測(cè)量值與真實(shí)值的關(guān)系為：E測(cè)<E真；r測(cè)<r真．第9頁/共25頁(2)電流表外接時(shí)電路如圖乙所示．產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因是由于電流表的分壓造成的，測(cè)量值與真實(shí)值的關(guān)系為：E測(cè)＝E真；r測(cè)>r真．第10頁/共25頁第11頁/共25頁八、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新測(cè)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(cè))用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，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(dòng)變阻器(0～10Ω，額定電流1.5A)F．滑動(dòng)變阻器(0～200Ω，額定電流0.2A)G．待測(cè)電源(一節(jié)一號(hào)干電池)、開關(guān)、導(dǎo)線若干例1第13頁/共25頁(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用________，電壓表選用________，滑動(dòng)變阻器選用______．(用字母代號(hào)填寫)(2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是______________________________________________________________________．【思路點(diǎn)撥】

解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(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(dòng)變阻器時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就可．(3)實(shí)驗(yàn)誤差的分析要從真實(shí)值和測(cè)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(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的極化現(xiàn)象，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都會(huì)有較大的變化，因此電流表應(yīng)選0～0.6A量程，電源電動(dòng)勢(shì)只有1.5V，故電壓表應(yīng)選0～3V量程，為便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選0～10Ω.(2)系統(tǒng)誤差一般是由測(cè)量工具和測(cè)量方法造成的，該實(shí)驗(yàn)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(cè)量值總是比干路中真實(shí)電流值小，造成E測(cè)<E真，r測(cè)<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(shí)注意掌握以下三個(gè)原則：(1)安全性原則，即一定要保證儀器的安全，對(duì)電表來講不超量程，對(duì)滑動(dòng)變阻器來講不能超其額定電流．(2)精確性原則，即要保證測(cè)量時(shí)讀數(shù)精確，對(duì)電表來講在不超量程的前提下，盡量選用小量程的，對(duì)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(duì)滑動(dòng)變阻器來講，在滑動(dòng)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(dòng)變阻器限流式接法中,選比待測(cè)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(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)電路．類型二實(shí)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(dòng)勢(shì)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＋I(xiàn)r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(diǎn)撥】

解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)實(shí)物連線上注意電表量程、正負(fù)極及連線的位置．(2)描點(diǎn)后連線的原則．(3)電源電動(dòng)勢(shì)、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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)評(píng)】

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(huì)導(dǎo)致測(cè)量值的誤差增大，并特別注意縱軸的坐標(biāo)原點(diǎn)不為零．第21頁/共25頁類型