高中人教版物理選修3-1學(xué)案：第2章-10-實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻-【含解析】(更新版)
【正文】 用E＝U1＋(保留兩位小數(shù))[解析] (1)因電源內(nèi)阻較小，為了便于調(diào)節(jié)，選擇總阻值較小的R1；(2)由表中數(shù)據(jù)可知，電壓表示數(shù)變化不明顯，說明路端電壓變化不明顯；原因是新電池的內(nèi)阻很小，所以導(dǎo)致內(nèi)電路的電壓降很??；(3)為了減小實驗中內(nèi)阻測量的誤差，將定值電阻R0與電源相連，采用等效的方法來增大內(nèi)阻；故設(shè)計電路如圖所示；(4)圖象的斜率絕對值等于等效內(nèi)阻，故內(nèi)阻r＋R0＝ Ω≈ Ω；故r＝ Ω－ Ω＝ Ω。(4)系統(tǒng)誤差一般是由測量工具和測量方法造成的，該實驗中的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流作用使得電流表讀數(shù)(即測量值)總是比干路中真實電流值小，造成E測E真，r測r真。(2)電路中電流表應(yīng)選用 ，電壓表應(yīng)選用 ，滑動變阻器應(yīng)選用 。I圖象時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均衡分布在直線的兩側(cè)，個別偏離直線太遠的點可舍去不予考慮。(2)電壓表的量程：實驗用的是一節(jié)干電池， V的前提下，越小越好，實驗室中一般采用量程為0～3 V的電壓表。甲 乙從圖象角度看：①當電壓表示數(shù)為零時，IV＝0，IA＝I短，因此短路電流測量值＝真實值。2．圖象法(1)以I為橫坐標，U為縱坐標建立直角坐標系，根據(jù)幾組I、U的測量數(shù)據(jù)在坐標系中描點。3.[科學(xué)方法]嘗試進行電源電動勢和內(nèi)電阻測量誤差的分析，了解測量中減小誤差的辦法。2．把滑動變阻器滑片移到電阻最大的一端(圖中左端)。②圖線與橫軸交點為I短＝。(2)如果采用如圖甲所示接法，則IA為電源電流真實值，理論上有E＝U＋UA＋IAr，其中的UA不可知，從而造成誤差(如圖乙中帶箭頭線段UA)，而且電流表示數(shù)越大，UA越大，當電流表示數(shù)為零時，UA＝0，電壓表示數(shù)值為準確值，等于E。2．電路的選擇：伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻有兩種接法，由于電流表內(nèi)阻與干電池內(nèi)阻接近，所以電流表應(yīng)采用外接法，即一般選擇誤差較小的甲電路圖。這樣，用電流表、電阻箱也可以測定電源的電動勢和內(nèi)阻。[解析] (1)電路如圖所示。(2)本次實驗按照如圖所示實物連接線路圖連接好后進行測量，測得數(shù)據(jù)如下表所示。(2)連接實物電路圖時應(yīng)按照電路圖先連干路、再連支路的順序運行，即遵循“先串后并”的原則。]3．在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，已連接好部分實驗電路。[答案] (1)見解析圖 (2)B (3) 4．某同學(xué)用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻時，所用滑動變阻器的阻值范圍為0～20 Ω，連接電路的實物圖如圖所示。甲 乙[解析] (1) A，電流表應(yīng)選A，量程應(yīng)選0～ A，由于電源電動勢為3 V，故電壓表量程應(yīng)選0～3 V，由于電源內(nèi)電阻較小，故滑動變阻器用E。R圖象是一條直線。[答案] (1)最大值 (2)2 (3) －R0 13
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