第四节 学生实验：探究并测量电源电动势和内阻（课件）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版机械建筑类）

主题五 直流电及其应用 第四节 学生实验：探究并测量电源电动势和内阻 1. U-I法：E=U+Ir 一、实验原理： 1.问题引入：一节干电池、一个滑动变阻器、一个电流表、一个电压表、一个开关和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻? E=U2+I2r E=U1+I1r A V S R 方法一：伏安法测电动势和内阻 二、实验器材 电流表：0～0.6A 电压表：0～3V 滑动变阻器：阻值较小的,最大阻值10～20Ω 被测干电池：内阻较大 开关和导线 确定电流表和电压表的量程，按图示电路把器材连好。 A V S R 三、实验步骤 1.公式法 改变 R阻值，从电流表和电压表中读取两组 I、U值，代入方程组求解，多测几组数据，算出 E、r 取平均值。 四、数据处理 E I短 方法二:图象法 E I r = 短 E U 轴截距等于电动势 E 在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出几组的U、I值画出U-I图象。 R是直线的斜率的绝对值 五、误差分析 A V 甲 R A V 乙 R 内接法 乙图：误差来源于电流表的分压作用 外接法 甲图：误差来源于电压表的分流作用 不考虑电表影响 考虑电表影响 r 测 =r+RA> r E测=E 解得 比较得 解得 E真、r真 A V 乙 系统误差原因分析 不考虑电表影响 考虑电表影响 r 测 =r+RA> r E测=E 解得 比较得 解得 E真、r真 A V 乙 系统误差原因分析 例1. 一个学生利用实验方法测得数据 ，根据这些数据，画出了如图所示的 U－I 图象 ，从图中可得出电源电动势为 ______V，内阻为______Ω。 2.9 2.6 例2. 用图所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为 1.5 V，内阻约 1 Ω，电压表 ( 0 ─ 3 V , 3 kΩ ) , 电流表 (0 ─ 0.6 A , 1.0 Ω ) , 滑动变阻器有 R1 (10 Ω ，2 A ) 和 R2 ( 100 Ω， 0.1 A ) 各一只。 (1) 实验中滑动变阻器应选用 。 (2) 请用笔画线代替导线连接实验电路。 (3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的 U ─ I 图线 , 由图线可较准确求出该电源电动势 E = V ; 内阻 r = Ω 。 1.5 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.9 1.1 1.3 1.2 1.0 0.8 1.4 I/A U/V R1 1.50 0.85 A V $$