第9章 实验14 测量电源的电动势和内阻-【优化探究】2024高考物理一轮复习高考总复习配套课件（教科版 新教材 新高考）

实验十四　测量电源的电动势和内阻 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 1.实验目的 (1)掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法。 (2)学会用图像法求电源的电动势和内阻。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 2.实验原理 (1)实验依据：闭合电路欧姆定律。 (2)实验电路(如图所示) 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 (4)作图法数据处理(如图所示)。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 3.实验器材 电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 4.实验步骤 (1)电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图连接好电路。 (2)把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端。 (3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)。用同样方法测量出多组I、U值。填入表格中。 (4)断开开关，拆除电路，整理好器材。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 1.数据处理 本实验中数据的处理方法：一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法。 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组 U/V I/A 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 方法一：联立六组对应的U、I数据，数据满足关系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r……让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 2.注意事项 (1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻要大些(选用已使用过一段时间的干电池)。 (2)在实验时，电流不能过大，通电时间不能太长，以免对E与r产生较大影响。 (3)要测出不少于6组的(I，U)数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 (4)画U－I图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图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。这样就可减小偶然误差的影响，从而提高精确度。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 (5)由于干电池的内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画U－I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 3.误差分析 (1)偶然误差 ①由读数不准和电表线性不良引起的误差。 ②用图像法求E和r时，作图不准确造成的误差。 ③测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 (2)系统误差 电压表和电流表内阻影响而导致的误差。 ①如图甲所示，在理论上E＝U＋(IV＋IA)r，其中电压表示数U是准确的电源两端电压。而实验中忽略了通过电压表的电流IV而形成误差，而且电压表示数越大，IV越大。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 结论： a.当电压表示数为零时，IV＝0，IA＝I短，短路电流测量值＝真实值。 b.E测<E真。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 ②若采用如图丙所示的电路，IA为电源电流真实值，理论上有E＝U＋UA＋IAr，其中UA不可知，而造成误差，而且电流表示数越大，UA越大，当电流为零时，UA＝0，电压为准确值，等于E。 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分层训练 巩固提高 1 一轮· 物理 实验技能 自主学习 实验要点 互动探究 分