2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修3 第12章電能 能量守恒定律第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量(3)課件

1、電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定恒定電流vAU1=E-I1r U2=E-I2rA E=I1(R1+r) E=I2 (R2+r)v E= U1 + U1r / R1 E= U2 + U2r / R2一、實(shí)驗(yàn)原理V、A表+變阻器A表+電阻箱V表+電阻箱E=U+IrE=IR+IrE=U+Ur/R二、實(shí)驗(yàn)方法針對(duì)電池特點(diǎn)有效測(cè)量1、電池選擇：U=IR=ER/(R+r),當(dāng)rR時(shí),UE.即R變化時(shí),U變化很小,讀數(shù)不方便.所以:選擇內(nèi)阻較大的電池.（如水果電池、舊的干電池）2、測(cè)量時(shí)電流不能過大電流過大,電池內(nèi)電阻有明顯變化.3、每次讀完數(shù)后,立即切斷電源,電流調(diào)節(jié)從大到小.4、測(cè)量盡量快速三、數(shù)據(jù)處理1、計(jì)算法

2、：利用兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,誤差較大.U1=E-I1r U2=E-I2rE=I2U1I1U2I2I1U1U2r=I2I12、圖象法：記錄6組以上數(shù)據(jù),作UI圖象.由縱軸截距得E,由斜率得r.注意：電池內(nèi)阻較小,縱軸原點(diǎn)可不為0應(yīng)由 求得U1U2I2I1=Ur=IUI用電流表和電壓表測(cè)E、r 實(shí)驗(yàn)電路如右.根據(jù)閉合電路歐姆定律：E=U+Ir,本實(shí)驗(yàn)電路中電壓表的示數(shù)是準(zhǔn)確的,而電流表的示數(shù)比通過電源的實(shí)際電流小,所以本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的.為了減小這個(gè)系統(tǒng)誤差,滑動(dòng)變阻器R的阻值應(yīng)該小一些,所選用的電壓表的內(nèi)阻應(yīng)該大一些. 為了減小偶然誤差,要多做幾次實(shí)驗(yàn),多取幾組數(shù)據(jù),然后利用U-

3、I 圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).將點(diǎn)描好后,用直尺畫一條直線,使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上,而且在直線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相等.這條直線代表的U-I關(guān)系的偶然誤差比每一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的偶然誤差都小.RvASI/AU/V00.2 0.4 0.63.02.01.0四、誤差分析vA1.安培表內(nèi)接在并聯(lián)電路之內(nèi)的電路: 解：作 U=E-Ir 圖線如圖實(shí)線示：UIE測(cè)UIA式中的U是路端電壓, I 應(yīng)是通過電源的電流, I實(shí)= IA + IV = (IA +U/RV)可見U越大,差值(I實(shí)- IA )就越大, U=0時(shí),差值(I實(shí)- IA )也為0,實(shí)際的U-I圖線如圖虛線示：斜率增大E真I實(shí) E測(cè) E真 r測(cè) r真該電路

4、適用于滑動(dòng)變阻器阻值很大 (電源內(nèi)阻很大)的情況.若將電流表的內(nèi)阻并入電池中,則U路和 I的測(cè)量值就都準(zhǔn)確了,E的測(cè)量值就準(zhǔn)確了,測(cè)出的內(nèi)阻是電源內(nèi)阻r和電流表的內(nèi)阻之和.U路= E- I (RA +r) = E- I r 四、誤差分析 1、已知太陽能電池組的電動(dòng)勢(shì)約為8V,短路電流約為4mA,為了精確測(cè)出它的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,除導(dǎo)線和開關(guān)外,可供選擇的儀器有：A. 電流表, 量程5mA,內(nèi)阻約10B. 電流表, 量程20mA,內(nèi)阻約40C. 電壓表, 量程5.0V,內(nèi)阻約5kD. 電壓表, 量程15V,內(nèi)阻約15kE. 滑動(dòng)變阻器電阻4 k F. 滑動(dòng)變阻器電阻40 k (1) 為使實(shí)驗(yàn)盡可能方

5、便、準(zhǔn)確,儀器應(yīng)選 . （用所給器材的代號(hào)填寫）. (2) 在虛線框內(nèi)畫出電路圖.(3)該電路測(cè)得的電源電動(dòng)勢(shì)和真實(shí)值相比較 .測(cè)得的內(nèi)電阻和真實(shí)值相比較 .(填偏大、偏小或相等)A C EA V 相等偏大五、練習(xí)與例題 2、如圖是測(cè)量電源內(nèi)電阻的電路,下列關(guān)于誤差的說法,正確的是 ( )A .由于電流表的分壓作用,使內(nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值B. 由于電流表的分壓作用,使內(nèi)電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值C. 由于電壓表的分流作用,使內(nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值D. 由于電壓表的分流作用,使內(nèi)電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值 vA解： E = U + Ir , I=(IA +U/RV) ,由于電壓表的分流作用,對(duì)于每個(gè)電壓