12.3 测量电源电动势和内阻 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十二章 第三节 实验： 电池电动势和电阻的测量 方案一：伏安法测电源电动势和内阻 闭合电路的欧姆定律： 1.实验原理： 2.实验电路： A V S R A V S R Q：这两个图选择哪一个比较合适？ 外接法 内接法 要搞清测量电路和控制电路！ 电源电阻属于小电阻，所以采用外接法 3.实验器材 待测电源，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，导线若干 4.实验步骤 （1）电压表和电流表选择合适的量程，按图连接好电路。 （2）开关接通之前，滑动变阻器的阻值调到最大。 （3）闭合开关，调节滑动变阻器，使电表有明显示数，记录第一组数据（I1、U1），第二组数据（I2、U2），用同样的方法至少测六组I、U的值。 （4）断开开关，拆除电路，整理好器材。 5.数据处理 方法一：公式法 为了减小误差，根据多次测量的结果，分别列出若干组联立方程，求出若干组和，最后以的平均值和的平均值作为实验结果。这种方法的实验结果比只用两组、数据求得的结果误差小。 建立坐标系 某次实验结果的图像 方法二：图像法 思考： 图像与纵轴交点代表什么？ 图像斜率代表什么？ 6.误差分析(外接法) 误差来源：电压表分流 R V A 时 时 I/A E真 U/V I短 真实 E测 测量 U I I测 分析结果： 由分析可见，用此种方式测电动势和内阻会出现一定误差。 请你根据误差出现的原因分析，什么情况下，测量误差较小？ 误差来源：电压表分流。 则电压表分流越小，则测量误差就越小。 此法适合测量内阻较小的情况，且所测内阻偏小 R V A R V A 还有如图所示电路也可以进行测量 若以此方式连接测量结果有无实验误差？误差发生原因是什么？测量值和真实值有何关系？ 误差分析（内接法） I/A E真 U/V I短 真实 测量 R V A 误差来源：电流表分压 I U测 U真 分析结果： 由分析可见，用此种方式测电动势和内阻会出现一定误差。 请你根据误差出现的原因分析，什么情况下，测量误差较小？ 误差来源：电流表分压。 则电流表分压越小，则测量误差就越小。 此法适合测量内阻较大的情况，且所测内阻偏大 R V A 联想记忆：内测E准r大；外测E小r小 （1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处. （2）使用内阻较大一些的旧电池.从而使得路端电压变化较为明显。 在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化. （3）要测出6组I、U数据，且变化范围要大一些. （4）画U-I图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去. 7.注意事项： 10 思考：若实验室无法同时提供电流表和电压表，在已知器材有电池、开关、导线、电阻箱、电压表（电流表）的情况下，如何设计电路可以测得电池的电动势和内阻？ 实验器材1：电池、开关、导线、电阻箱、电流表 电路可建立，如图所示 1.实验原理：外电路为电阻箱，由可得，测出通过电阻箱的电流进行换算，间接得出外电压 2.实验操作：连接图示电路，调节电阻箱R，记录对应的I、R值 方案二：电表与电阻箱测量法（安阻法） 公式法 处理实验数据 Q:如果用图像法如何处理数据？ 图像法处理实验数据 可得图像 由图像可见： 斜率；纵轴截距代表内电阻 有误差吗？如何分析？ 实验器材2：电池、开关、导线、电阻箱、电压表 电路可建立，如图所示 方案三：电表与电阻箱测量法（伏阻法） 1.实验原理：外电路为电阻箱，由可得 ，测出通过电阻箱的电流即可进行换算，间接得出电流。 2.实验操作：连接图示电路，调节电阻箱R，记录对应的U、R值 公式法 处理实验数据 Q:如果用图像法如何处理数据？ 图像法处理实验数据 可得图像 由图像可见，纵轴截距代表，斜率 有误差吗？如何分析？ $