高中物理第2章實驗：測電源電動勢和內(nèi)阻學案粵教版選修3-1(已修改)
2024-12-24 20:15 本頁面
【正文】 實驗：測電源電動勢和內(nèi)阻 一、實驗目的 1． 掌握測量電源電動勢和內(nèi)阻的原理． 2． 能夠畫出測電源電動勢和內(nèi)阻的原理圖 ， 并能連好實物圖． 3． 能夠運用 “ 代數(shù)法 ” 和 “ 圖象法 ” 處理實驗數(shù)據(jù)． 二、實驗原理 本實驗 的依據(jù)是閉合電路的歐姆定律，實驗電路如圖 1所示．改變變阻器的阻值 ， 從電流表、電壓表中讀出幾組 U、 I值 ， 由 U＝ E－ Ir可得 E＝ I1U2－ I2U1I1－ I r＝ U2－ U1I1－ I2． 以上方法誤差較大 ， 為減小誤差 ， 實驗中至少測出 6組 U、 I值 ， 且變化范圍要大些 ， 然后在 UI圖中描點作圖 ， 所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值 ， 圖線斜率的絕對值即為內(nèi)阻 r的值．如圖2所示． 三、實驗器材 電池 (被測電源 )、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、坐標紙． 四、實驗步驟 1． 連接電路． (1)電流表用 A量程 ， 電壓表用 3 V量程 ， 按圖 1連接好電路． 2． 測量與記錄． (1)把變阻器的滑片移動到使用阻值最大的一端． (2)閉合開關 ， 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) (I U1)．用同樣方法測量幾組 I、 U值． 3． 數(shù)據(jù)處理、整理器 材． (1)斷開開關 ， 拆除電路整理好器 材． (2)取坐標紙 ， 以電流 I為橫軸 ， 路端電壓 U為縱軸 ， 描繪出所記錄的各組 I、 U值的對應點 ， 連成 UI圖線．延長 UI圖線 ， 它與坐標軸有兩個交點 ， 讀取 E、 I 短 ， 進一步可以算出 r＝ EI總＝ Δ UΔ I， 如圖 2所示． 五、注意事項 1． 為了使電池的路端電壓變化明顯 ， 電池的內(nèi)阻應選大些 (選用已使用過一段時間的干電池 )． 2． 在實驗中不要將 I 調(diào)得過大 ， 每次讀完 U和 I 的數(shù)據(jù) 后應立即斷開電源，以免干電池在大電流放電時老化現(xiàn)象嚴重，使得 E和 r明顯變化． 3． 測出不少于 6組 I、 U數(shù)據(jù) ， 且 變化范圍要大些 ， 用方程組求解時 ， 類似于逐差法 ，要將測出的 I、 U 數(shù)據(jù)中 ， 第 1組和第 4組為一組 ， 第 2組和第 5組為一組 ， 第 3組和第 6組為一組 ， 分別解出 E、 r值再求平均． 4． 干電池內(nèi)阻較小時 ， U 的變化較小 ， 此時 ， 坐標圖中數(shù)據(jù)點將呈現(xiàn)如圖甲所示的狀況 ， 使下部大面積空間得不到利用．為此 ， 可使縱坐標不從 0開始而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當值開始 (橫坐標 I必須從 0開始 )， 如圖乙所示 ， 并且把縱坐標的比例放大 ， 可使結(jié) 果的誤差減?。?此時圖線與橫軸交點不表示短路電流而圖線與縱軸的截距仍為電動勢．要在
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