第2章 实验3　测量电源的电动势和内阻—2020-2021学年高中粤教版物理选修3-1学习讲义

实验3　测量电源的电动势和内阻 [学习目标]　1.[科学探究]知道测量电源的电动势和内阻的实验原理，会设计测量电动势和内阻的电路．　2.[科学探究]掌握实验的方法和实验数据处理的方法． 一、测定电池电动势和内阻的实验方案设计 1．伏安法 由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的两组数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表，电路图如图所示． 2．安阻法 由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材有电池、开关、电阻箱、电流表，电路图如图所示． 3．伏阻法 由E＝U＋r知，如果能得到U、R的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材是电池、开关、电阻箱、电压表，电路图如图所示． 二、实验操作与实验数据的处理 1．实验步骤(以伏安法为例) (1)电流表用0～0.6 A量程，电压表用0～3 V量程，按实验原理图连接好电路． (2)把滑动变阻器的滑片移到一端，使其接入电路中的阻值最大． (3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1、U1).用同样的方法测量几组I、U值． (4)断开开关，整理好器材． (5)处理数据，用公式法和图象法这两种方法求出电池的电动势和内阻． 2．实验数据的处理 (1)公式法 依次记录的多组数据(一般6组)如表所示： 实验序号 1 2 3 4 5 6 I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6 U/V U1 U2 U3 U4 U5 U6 分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它们的平均值作为测量结果． E＝. ，r＝ (2)图象法 ①根据多次测出的U、I值，作U­I图象； ②将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电池电动势E； ③横轴截距点(路端电压U＝0)意味着短路情况，它的数值就是短路电流； ④图线斜率的绝对值等于电池的内阻r，即r＝，如图所示．＝ 3．注意事项 (1)为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表． (2)实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化． (3)当干电池的路端电压变化不很明