高中物理第2章實(shí)驗(yàn)：測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案粵教版選修3-1(已修改)
2024-12-24 20:15 本頁面
【正文】 實(shí)驗(yàn)：測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1． 掌握測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理． 2． 能夠畫出測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理圖 ， 并能連好實(shí)物圖． 3． 能夠運(yùn)用 “ 代數(shù)法 ” 和 “ 圖象法 ” 處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)． 二、實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn) 的依據(jù)是閉合電路的歐姆定律，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中至少測(cè)出 6組 U、 I值 ， 且變化范圍要大些 ， 然后在 UI圖中描點(diǎn)作圖 ， 所得直線跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)值 ， 圖線斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)阻 r的值．如圖2所示． 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． (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(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) (I U1)．用同樣方法測(cè)量幾組 I、 U值． 3． 數(shù)據(jù)處理、整理器 材． (1)斷開開關(guān) ， 拆除電路整理好器 材． (2)取坐標(biāo)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(duì)應(yīng)點(diǎn) ， 連成 UI圖線．延長(zhǎng) UI圖線 ， 它與坐標(biāo)軸有兩個(gè)交點(diǎn) ， 讀取 E、 I 短 ， 進(jìn)一步可以算出 r＝ EI總＝ Δ UΔ I， 如圖 2所示． 五、注意事項(xiàng) 1． 為了使電池的路端電壓變化明顯 ， 電池的內(nèi)阻應(yīng)選大些 (選用已使用過一段時(shí)間的干電池 )． 2． 在實(shí)驗(yàn)中不要將 I 調(diào)得過大 ， 每次讀完 U和 I 的數(shù)據(jù) 后應(yīng)立即斷開電源，以免干電池在大電流放電時(shí)老化現(xiàn)象嚴(yán)重，使得 E和 r明顯變化． 3． 測(cè)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(shí) ， 類似于逐差法 ，要將測(cè)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(shí) ， U 的變化較小 ， 此時(shí) ， 坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)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(biāo)不從 0開始而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始 (橫坐標(biāo) I必須從 0開始 )， 如圖乙所示 ， 并且把縱坐標(biāo)的比例放大 ， 可使結(jié) 果的誤差減?。?此時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流而圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢(shì)．要在
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