高考物理二輪復(fù)習(xí)課件電學(xué)實驗(已改無錯字)
2023-02-08 14:15:40 本頁面
【正文】 ，斜率為 r/E ，由斜率和截距可求得電動勢和內(nèi)電阻． 【例 3 】 用電流表和電壓表測定電池的電動勢 E 和內(nèi)阻 r ，如圖 7 2 1 2 是某電源的路端電壓 U 隨干路電流I 的變化圖象． 圖 7 2 1 2 (1 ) 請畫出測量誤差較小的實驗電路圖． (2 ) 根據(jù)圖線得出電池的電動勢 E ＝ _ _ _ _ _ _ _ _ V ，根據(jù)圖線得出電池的內(nèi)阻 r ＝ _ _ _ _ _ _ _ _ Ω . 【切入點】 實驗原理： U ＝ E － Ir . 【解析】 (1 ) 電路圖如圖甲所示． 【解析】 (2 ) 由圖象與縱軸交點 ( 0 ,3 ) 知，即電路斷開時， U外＝ 3 V ，即 E ＝ 3 V ，由圖象與橫軸交點 ( 6 ,1 ) 知，當(dāng)干路電流 I ＝ 6 A 時，路端電壓 U ＝ 1 V ，圖線斜率即為內(nèi)阻 r ＝E － UI＝3 － 16Ω ＝13Ω . 【點評】 ( 1 ) 本實驗選用哪種電路連接，需要進行誤差分析，對圖甲電路，由于電壓表分流，使電流示數(shù)小于電池的輸出電流 I真， I真＝ IA＋ IV，而 IV＝URV，U 越大， IV越大，它們的關(guān)系可用圖乙表示 ． 實測的圖線為實線，經(jīng)過 IV修正后的圖線為虛線，可看出實線的斜率絕對值和在縱 軸上的截距都小于虛線，即實測的 E 、 r 都小于真實值 ． 對圖甲電路，電動勢測量值等于真實值，由于安培表的分壓作用，電源路端電壓 U ＝ UV＋ UA，電流 I 越大， UA越大，它們的關(guān)系可用圖乙表示．實測的圖線為實線，經(jīng)過 UA修正后的圖線為虛線，可看出實線的斜率絕對值小于虛線，即實測 r 大于真實值，相當(dāng)于 r測＝ r真＋ rA，測量誤差非常大． 所以測量誤差較小的實驗電路圖為圖甲電路． (2 ) 由于干電池的內(nèi)阻較小，斜率太小，所描點及所連線的下部空間得不到利用，誤差太大，為此，可使縱坐標不從零開始，把縱坐標比例放大，以減小誤差，但是圖線與縱軸相交的示數(shù)仍等于 E ，而延長圖線與橫軸的交點，如圖戊中的 P 才是 U外＝ 0 、外電路短路時的電流 I0＝Er. 對于電源的 U － I 圖象，應(yīng)正確地理解其物理意義，在理解的基礎(chǔ)上，通過分析揭示圖象上各點的內(nèi)涵，不能死記結(jié)論，生搬硬套．為防止出錯，應(yīng)由斜率去求電源內(nèi)阻． 4 ． 多用電表的使用 (1 ) 多用電表的結(jié)構(gòu) 多用電表的外形如圖 7 2 1 3 所示，它的上半部為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等各種量程的刻度；下半部為選擇開關(guān)，它的四周刻著各種測量項目和量程，另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕、機械調(diào)零旋鈕和測試筆的插孔． ( 2 ) 測量電阻的歐姆表 圖 7213 【原理】 如圖 7 2 1 4 為歐姆表原理圖，它由電流表串接上內(nèi)電源和可變電阻改裝而成．其工作原理為閉合電路歐姆定律： 圖 7 2 1 4 接上待測電阻 Rx后 ， 構(gòu)成閉合電路 ， 流過表頭的電流為 I ＝E? Rg＋ r ＋ R ? ＋ Rx＝ER 內(nèi) ＋ Rx. 可知 I 與 Rx成一一對應(yīng)關(guān)系 ( 非線性 ) ， 依據(jù)此關(guān)系 ， 在刻度盤上直接標出與電流刻度對應(yīng)的電阻刻度后 ， 就可以直接測量電阻值 ． 中值電阻 ： 當(dāng) Rx＝ R 內(nèi) 時 ， I ＝E2R 內(nèi)＝12Ig， 指針剛好指在刻度的中央 ( 半偏 ) ． 這時的被測阻值稱為歐姆表的中值電阻 ( R 中 ＝ R 內(nèi) ＝E
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