12.3.2 實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量(誤差分析) 課件高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

§12.32實(shí)驗(yàn)：電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量(誤差分析)第十二章

電能能量守恒定律(1).RA為0.5Ω,RV約為5kΩ,Rx約為5Ω(2).RA約為0.5Ω,RV為5kΩ,Rx約為1000Ω(3).RA約為0.5Ω,RV約為5kΩ,Rx約為5Ω(4).RA約為0.5Ω,RV約為5kΩ,Rx約為1000Ω課前練.以下情況時(shí)如何選擇電流表的接法？并指出有無(wú)系統(tǒng)誤差？總結(jié)：電流表內(nèi)接法和外接法V測(cè)量路端電壓即：U測(cè)=U真

課堂探究一:(1).系統(tǒng)誤差來(lái)自哪里？(2).如何在圖像上進(jìn)行修正?(3).電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別有什么誤差？六、誤差分析V測(cè)量路端電壓即：U測(cè)=U真

r測(cè)

<r真

E測(cè)

<E真課堂探究二:(1).理論上認(rèn)為示數(shù)U、I的關(guān)系是怎樣的？(2).實(shí)際上示數(shù)U、I的關(guān)系是怎樣的？請(qǐng)推導(dǎo)(1).U=E-Ir

六、誤差分析V測(cè)量路端電壓即：U測(cè)=U真

六、誤差分析r測(cè)

<r真

E測(cè)

<E真

V測(cè)量R的電壓即：U真=U測(cè)

+IRAA測(cè)量R的電流即：I測(cè)=I真課堂探究三:(1).系統(tǒng)誤差來(lái)自哪里？(2).如何在圖像上進(jìn)行修正?(3).電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別有什么誤差？六、誤差分析V測(cè)量R的電壓即：U真=U測(cè)

+IRAA測(cè)量R的電流即：I測(cè)=I真六、誤差分析r測(cè)

>r真

E測(cè)

=E真課堂探究四:(1).理論上認(rèn)為示數(shù)U、I的關(guān)系是怎樣的？(2).實(shí)際上示數(shù)U、I的關(guān)系是怎樣的？請(qǐng)推導(dǎo)(1).U=E-Ir(2).U

=E–I(R+r)V測(cè)量R的電壓即：U真=U測(cè)

+IRAA測(cè)量R的電流即：I測(cè)=I真六、誤差分析r測(cè)

>r真

E測(cè)

=E真E測(cè)=E真r測(cè)=r真+RA

E測(cè)=E真r測(cè)=r真+RA>r真1.電流表外接法總結(jié):伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻2.電流表內(nèi)接法(1).RA為0.5Ω,RV約為5kΩ,電源內(nèi)阻約為3Ω(2).RA約為0.5Ω,RV為5kΩ,電源內(nèi)阻約為1000Ω(3).RA約為0.5Ω,RV約為5kΩ,電源內(nèi)阻約為3Ω(4).RA約為0.5Ω,RV約為5kΩ,電源內(nèi)阻約為1000Ω思考.以下情況時(shí)如何選擇電流表的接法？并指出有無(wú)系統(tǒng)誤差？總結(jié):伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻總結(jié):伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻接法電流表外接法電流表內(nèi)接法電路圖

誤差原因電流表分壓:U真=U測(cè)

+IRA測(cè)量值E測(cè)=E真

r測(cè)=r真+RA>r真RA或RV已知

RV已知時(shí)選外接法

RA已知時(shí)選內(nèi)接法

RARV均未知內(nèi)阻r

?

RV,(小外偏小)內(nèi)阻r?RA

,(大內(nèi)偏大)[例2]在“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)中．(1)備有如下器材：A．干電池1節(jié) B．滑動(dòng)變阻器(0～20Ω)C．滑動(dòng)變阻器(0～1kΩ) D．電壓表(0～3V)E．電流表(0～0.6A)F．電流表(0～3A)G．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)若干其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選

，電流表應(yīng)選

．(只填器材前的序號(hào))(2)為了最大限度地減小實(shí)驗(yàn)誤差，請(qǐng)?jiān)谔摼€(xiàn)框中畫(huà)出該實(shí)驗(yàn)最合理的電路圖．(3)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出的U-I圖像如圖所示，由圖像可得電池的電動(dòng)勢(shì)為

V，內(nèi)阻為

Ω.(4)寫(xiě)出該實(shí)驗(yàn)誤差的原因：

；電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值

真實(shí)值，內(nèi)阻的測(cè)量值

真實(shí)值．(后兩空均填“大于”“等于”或“小于”)(1)B

E

(2)見(jiàn)解析圖(3)1.5

1

(4)電壓表的分流小于小于系統(tǒng)集成第133頁(yè)2．某同學(xué)按如圖的電路測(cè)定電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。圖中已將實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了部分連接。(1)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，將圖中的實(shí)物電路補(bǔ)充完整。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表壞了，于是移去電流表，同時(shí)用電阻箱替換滑動(dòng)變阻器。重新連接電路，仍然通過(guò)U-I圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得所測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的值。請(qǐng)畫(huà)出相應(yīng)的電路圖，并說(shuō)明怎樣得到U-I圖像中電流I的數(shù)據(jù)。教材第92頁(yè)

3．某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的橙子制作了橙汁電池，他們用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。在圖所示的玻璃器皿中盛有橙汁，在橙汁中相隔一定距離插入銅片和鋅片作為電池的正極和負(fù)極。圖中電流表的內(nèi)阻為100Ω，量程為0～300μA；電阻箱阻值的變化范圍為0～9999Ω。連接電路后，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，得到的測(cè)量數(shù)據(jù)如表2所示。表2電阻箱R和電流表I的各組數(shù)據(jù)請(qǐng)作出本實(shí)驗(yàn)的U-I圖像_