20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)專題(9)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻導(dǎo)學(xué)案-新人教版(已修改)
2025-08-16 08:15 本頁面
【正文】 2013屆高三物理一輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)專題實(shí)驗(yàn)九 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻導(dǎo)學(xué)案一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．用電流表和電壓表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．2．進(jìn)一步加深對(duì)閉合電路歐姆定律的理解．3．進(jìn)一步熟練掌握電壓表和電流表的使用方法．二、實(shí)驗(yàn)原理1．實(shí)驗(yàn)依據(jù)：閉合電路的歐姆定律2．實(shí)驗(yàn)電路：如圖1所示圖13．E和r的求解：由U＝E－Ir得，解得4．作圖法數(shù)據(jù)處理，如圖2所示．(1)圖線與縱軸交點(diǎn)為E.(2)圖線與橫軸交點(diǎn)為I短＝.(3)圖線的斜率表示r＝. 圖2特別提醒 圖線斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻r的大?。划?dāng)I＝0時(shí)，U＝E，即圖線與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值；當(dāng)U＝0時(shí)，I為短路時(shí)的電流，即圖線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值．但要注意，有時(shí)縱軸起點(diǎn)不是零，這時(shí)圖線與橫軸的交點(diǎn)不是短路電流，圖線斜率的絕對(duì)值仍是內(nèi)阻值，與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值仍為電源的電動(dòng)勢(shì)值．三、實(shí)驗(yàn)器材電池(被測(cè)電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙．四、實(shí)驗(yàn)步驟1．連接電路 A量程，電壓表用3 V量程，按圖1連接好電路．2．測(cè)量與記錄(1)把變阻器的滑片移動(dòng)到使用阻值最大的一端．(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(IU1)．用同樣方法測(cè)量多組I、U值．填入表格中.第1組第2組第3組第4組第5組第6組I/AU/V(3)斷開開關(guān)，拆除電路整理好器材．五、數(shù)據(jù)處理本實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的處理方法，一是聯(lián)立方程求解的公式法，二是描點(diǎn)畫圖法．方法一 取六組對(duì)應(yīng)的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足的關(guān)系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…讓第1式和第4式聯(lián)立方程，第2式和第5式聯(lián)立方程，第3式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三組E、r，取其平均值作為電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的大?。椒ǘ≡谧鴺?biāo)紙上以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸建立U—I坐標(biāo)系，在坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組(U，I)值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后盡量多地通過這些點(diǎn)作一條直線，不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)，則直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值即是電池電動(dòng)勢(shì)的大小(一次函數(shù)的縱軸截距)，＝||.六、誤差分析1．偶然誤差(1)由讀數(shù)不準(zhǔn)和電表線性不良引起誤差．(2)用圖象法求E和r時(shí)，由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差．(3)測(cè)量過程中通電時(shí)間過長(zhǎng)或電流過大，都會(huì)引起E、r變化．2．系統(tǒng)誤差由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導(dǎo)致的誤差．(1)如圖3甲所示，在理論上E＝U＋(IV＋I(xiàn)A)r，其中電壓表示數(shù)U是準(zhǔn)確的電源兩端電壓，而實(shí)驗(yàn)中忽略了通過電壓表的電流IV而形成誤差，而且電壓表示數(shù)越大，IV越大．圖3結(jié)論：①當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí)，IV＝0，IA＝I短，短路電流測(cè)量值＝真實(shí)值．②E測(cè)E真．③因?yàn)閞測(cè)＝，所以r測(cè)r真．從電路的角度看，電壓表應(yīng)看成內(nèi)電路的一部分，故實(shí)際測(cè)出的是電池和電壓表這一整體的等效內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)
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