《學生實驗：測量電源的電動勢和內(nèi)阻》ppt課件

1、第二章第5節(jié)了解教材新知把握熱點考向考向一考向三考向二返回返回返回返回一、實驗目的一、實驗目的 (1)知道丈量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理，進一步知道丈量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理，進一步了解電源路端電壓隨電流變化的關(guān)系。了解電源路端電壓隨電流變化的關(guān)系。 (2)學會根據(jù)圖像合理外推進展數(shù)據(jù)處置的方法。學會根據(jù)圖像合理外推進展數(shù)據(jù)處置的方法。 (3)嘗試進展電源電動勢和內(nèi)電阻丈量誤差的分析，了嘗試進展電源電動勢和內(nèi)電阻丈量誤差的分析，了解丈量中減小誤差的方法。解丈量中減小誤差的方法。返回二、實驗原理二、實驗原理1實驗電路實驗電路如圖如圖251所示所示測電源電動勢和內(nèi)電阻原理圖測電源電動勢和內(nèi)電阻

2、原理圖圖圖251返回返回 三、實驗器材三、實驗器材待測電池一節(jié)，電流表待測電池一節(jié)，電流表(00.6 A)、電壓表、電壓表(03 V)各一各一塊，滑動變阻器一只，開關(guān)一只，導線假設干。塊，滑動變阻器一只，開關(guān)一只，導線假設干。 四、實驗步驟四、實驗步驟(1)確定電流表、電壓表的量程，按圖確定電流表、電壓表的量程，按圖251所示電路所示電路把器材銜接好，如圖把器材銜接好，如圖252所示。所示。圖圖252返回 (2)把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大。把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大。 (3)閉合開關(guān)，調(diào)理變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，閉合開關(guān)，調(diào)理變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓

3、表的示數(shù)，用同樣的方法丈量并記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法丈量并記錄幾組記錄幾組I和和U的值。并填入下表：的值。并填入下表：實驗序號實驗序號123456I/AU外外/V(4)斷開開關(guān)，整理好器材。斷開開關(guān)，整理好器材。返回返回圖圖253返回 六、本卷須知六、本卷須知 (1)為使電池的路端電壓有明顯變化，應選取內(nèi)阻較為使電池的路端電壓有明顯變化，應選取內(nèi)阻較大的舊干電池和內(nèi)阻較大的電壓表。大的舊干電池和內(nèi)阻較大的電壓表。 (2)實驗中不能將電流調(diào)得過大，且讀數(shù)要快，讀完實驗中不能將電流調(diào)得過大，且讀數(shù)要快，讀完后立刻切斷電源，防止干電池大電流放電時引起內(nèi)阻后立刻切斷電源，防止干電池大

4、電流放電時引起內(nèi)阻r的的明顯變化。明顯變化。返回返回圖圖254 (4)合理地選擇電壓表與電流表的量程可以減小合理地選擇電壓表與電流表的量程可以減小讀數(shù)誤差。讀數(shù)誤差。返回七、誤差分析七、誤差分析1偶爾誤差偶爾誤差產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因減小方法減小方法偶然偶然誤差誤差電壓表、電流表的電壓表、電流表的讀數(shù)讀數(shù)電壓表、電流表指針偏角適當電壓表、電流表指針偏角適當大些大些描點時不準確，畫描點時不準確，畫UI圖像時不規(guī)范圖像時不規(guī)范多測幾組數(shù)據(jù)，不在直線上的多測幾組數(shù)據(jù)，不在直線上的點，大致均勻分布在直線兩側(cè)。點，大致均勻分布在直線兩側(cè)。個別偏離直線較遠的點不予考個別偏離直線較遠的點不予考慮慮返回 2系統(tǒng)誤差

5、系統(tǒng)誤差 (1)誤差分析：誤差分析： 假設把圖假設把圖255中的中的R和電流表看成外和電流表看成外電路，那么電壓表可看成內(nèi)電路的一部分，電路，那么電壓表可看成內(nèi)電路的一部分，故實測出的是電池和電壓表這個整體等故實測出的是電池和電壓表這個整體等效的效的r和和E。電壓表和電池并聯(lián)，故等效。電壓表和電池并聯(lián)，故等效內(nèi)阻內(nèi)阻r小于電池內(nèi)阻小于電池內(nèi)阻r真。真。r測測r真，外電路斷開時，真，外電路斷開時，ab兩點間電壓兩點間電壓Uab即等效電動勢即等效電動勢E，此時電壓表構(gòu)成，此時電壓表構(gòu)成回路，故回路，故UabE真，即真，即E測測E真。真。 (2)減小誤差的方法：減小誤差的方法： 選用內(nèi)阻較大的電壓表

6、，以減小電壓表的分流。選用內(nèi)阻較大的電壓表，以減小電壓表的分流。圖圖255返回八、它案設計八、它案設計 (1)EUIr可以寫成可以寫成EIRIr，假設能得到假設能得到I、R的兩組數(shù)據(jù)的兩組數(shù)據(jù)(圖圖256)，也可以得到關(guān)于也可以得到關(guān)于E和和r的兩個方程，于是的兩個方程，于是可以從中解出可以從中解出E和和r。這樣，用電流表、電阻箱也可以測。這樣，用電流表、電阻箱也可以測定電源的電動勢和內(nèi)阻。定電源的電動勢和內(nèi)阻。圖圖256返回圖圖257返回返回 例例1丈量電源的電動勢及內(nèi)阻的實驗電路如圖丈量電源的電動勢及內(nèi)阻的實驗電路如圖258甲所示。圖乙中給出的器材有：待測的電源甲所示。圖乙中給出的器材有：

7、待測的電源(電動勢約為電動勢約為4 V，內(nèi)阻約為內(nèi)阻約為2 )，電壓表，電壓表(內(nèi)阻很大，有內(nèi)阻很大，有5 V、15 V兩個量程兩個量程)，電流表電流表(內(nèi)阻不計，有內(nèi)阻不計，有0.1 A、1 A兩個量程兩個量程)，滑動變阻器，滑動變阻器(阻值阻值范圍范圍010 )，開關(guān)，另有導線假設干。試按照圖甲中的電路，開關(guān)，另有導線假設干。試按照圖甲中的電路在圖乙中畫出連線，將器材銜接成實驗電路在圖乙中畫出連線，將器材銜接成實驗電路(要求正確選擇電要求正確選擇電表量程，以保證儀器的平安并使丈量有盡能夠高的準確度表量程，以保證儀器的平安并使丈量有盡能夠高的準確度)。返回圖圖258返回答案答案見解析見解析返

8、回 例例2在用電壓表和電流表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實在用電壓表和電流表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別為驗中，所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別為1 k和和0.1 ，圖，圖259中為實驗原理圖及所需器件圖。中為實驗原理圖及所需器件圖。 (1)在圖中畫出連線，將器件按原理圖銜接成實驗電路。在圖中畫出連線，將器件按原理圖銜接成實驗電路。圖圖259返回 (2)一位同窗記錄的一位同窗記錄的6組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖據(jù)在圖2510中畫出中畫出UI圖像，圖像，圖圖2510返回 根據(jù)圖像讀出電池的電動勢根據(jù)圖像讀出電池的電動勢E_V，求出電，求出電池內(nèi)阻

9、池內(nèi)阻r_。I(A)0.120.200.310.320.50 0.570U(V)1.371.321.241.181.101.05 (3)假設不作出圖線，只選用其中兩組假設不作出圖線，只選用其中兩組U和和I的數(shù)據(jù)，的數(shù)據(jù)，用公式用公式EUIr列方程求列方程求E和和r，這樣做能夠得出誤差，這樣做能夠得出誤差很大的結(jié)果，其中選用第很大的結(jié)果，其中選用第_組和第組和第_組組的數(shù)據(jù)，求得的數(shù)據(jù)，求得E和和r誤差最大。誤差最大。返回 解析解析(1)按照實驗原理圖將實物圖銜接起來，如按照實驗原理圖將實物圖銜接起來，如圖甲所示。圖甲所示。返回 (3)由圖線可以看出第由圖線可以看出第4組數(shù)據(jù)點偏離直線最遠，假設

10、組數(shù)據(jù)點偏離直線最遠，假設取第取第3組和第組和第4組數(shù)據(jù)列方程組求組數(shù)據(jù)列方程組求E和和r，相當于過圖中，相當于過圖中3和和4兩點作不斷線求兩點作不斷線求E和和r，而此直線與所畫的直線偏離最大，而此直線與所畫的直線偏離最大，所以選用第所以選用第3組和第組和第4組數(shù)據(jù)求得的組數(shù)據(jù)求得的E和和r誤差最大。誤差最大。答案答案(1)見解析見解析(2)1.460.71(3)34返回 例例3(2021四川高考四川高考)為丈量一電源的電動勢及內(nèi)為丈量一電源的電動勢及內(nèi)阻阻(1)在以下三個電壓表中選一個改裝成量程為在以下三個電壓表中選一個改裝成量程為9 V的電壓表的電壓表A量程為量程為1 V、內(nèi)阻大約為、內(nèi)阻大約為1 k的電壓表的電壓表B量程為量程為2 V、內(nèi)阻大約為、內(nèi)阻大約為2 k的電壓表的電壓表C量程為量程為3 V、內(nèi)阻為、內(nèi)阻為3 k的電壓表的電壓表返回返回 (3)根據(jù)以上實驗原理電路圖進展實驗，讀出電壓