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        首页 高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第二章 第5节 学生实验:测量电源的电动势和内阻

        高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第二章 第5节 学生实验:测量电源的电动势和内阻.ppt

        高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第二章 第5节 …

        简介:本文档为《高考人教四川专版物理选修3-1课件 第1部分 第二章 第5节 学生实验:测量电源的电动势和内阻ppt》,可适用于人文社科领域

        *一、实验目的()知道测量电源电动势和内阻的实验原理进一步理解电源路端电压随电流变化的关系。()学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。()尝试进行电源电动势和内电阻测?#35838;?#24046;的分析了解测量中减小误差的办法。*二、实验原理.实验电路如图--所示测电源电动势和内电阻原理图图--.实验原理根据闭合电路欧姆定律:E=U外+Ir改变外电路电阻R用电流表和电压表测出两组总电流I、I和对应路端电压U、U即可得到两个欧姆定律方程:E=U+Ir和E=U+Ir解此方程组可得电源的电动势为:E=eqf(IU-IU,I-I)电源的内电阻为r=eqf(U-U,I-I)。三、实验器材待测电池一节电流表(~A)、电压表(~V)各一块滑动变阻器一只开关一只导线若干。四、实验步骤()确定电流表、电压表的量程按图--所示电路把器?#29287;?#25509;好如图--所示。图--()把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。()闭合开关调节变阻器使电流表有明显示数记录一组电流表和电压表的示数用同样的方法测量并记录几组I和U的值。并填入下表:()断开开关整理好器材。实验序号IAU外V*五、数据处理.公式法分别将、组、组、组联立方程组分别解出E、rE、rE、r求出它们的平均值E=eqf(E+E+E,)r=eqf(r+r+r,)作为测量结果。图--.图像法把测出的多组U、I值在U-I图中描点画图像使U-I图像的直线经过尽可能多的坐标点并?#20849;辉?#30452;线上的各坐标点大致均匀地分布在直线的两侧如图--所示由U=E-Ir可知图线与纵轴截距等于电动势E因此斜?#23454;?#32477;对?#26723;?#20110;内阻r根据图线纵截距和斜?#23454;?#20986;E、r(r=|eqf(DeltaU,DeltaI)|=eqf(E,Im))。六、注意事项()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。()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?#20048;?#24178;电池大电流放电时引起内阻r的明显变化。()干电池内阻较小时U的变化较小坐标图中数据点将呈现如图--甲所示的状况下部分大面积空间得不到利用为此可使坐标不从零开始如图--乙所示纵坐标不从零开始把纵坐标的比例放大可使结果的误差减小些。此时图线与横轴交点不表示短路电流计算内阻要在直线上任取两个相距?#26174;?#30340;点用r=|eqf(DeltaU,DeltaI)|计算出电池的内阻r。图--()合理地选择电压表与电流表的量程可以减小读数误差。七、误差分析.偶然误差产生原因减小方法偶然误差电压表、电流表的读数电压表、电流表指针偏角?#23454;?#22823;些描点时不准确画U-I图像时不规范多测几组数据不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧。个别偏离直线?#26174;?#30340;点不予考虑.系统误差()误差分析:若把图--中的R和电流表看成外电路则电压表可看成内电路的一部分故实测出的是电池和电压表这个整体等效的r和E。电压表和电池并联?#23454;?#25928;内阻r小于电池内阻r真。r测<r真外电路断开时ab两点间电压Uab即等效电动势E此时电压表构成回路故Uab<E真即E测<E真。()减小误差的方法:选用内阻较大的电压表以减小电压表的分流。图--八、它案设计()E=U+Ir可以写成E=IR+Ir如果能得到I、R的两组数据(图--)?#37096;?#20197;得到关于E和r的两个方程于是能够从中解出E和r。这样用电流表、电阻箱?#37096;?#20197;测定电源的电动势和内阻。图--图--()E=U+Ir可以改成E=U+eqf(U,R)r如果能得到U、R的两组数据(图--)同样能通过解方程组求出E和r。这样用电压表、电阻箱?#37096;?#20197;测定电源的电动势和内阻。例 测量电源的电动势及内阻的实验电路如图--甲所示。图乙中给出的器材有:待测的电源(电动势约为V内阻约为Omega)电压表(内阻很大有V、V两个量程)电流表(内阻不计有A、A两个量程)滑动变阻器(阻值范围~Omega)开关另有导线若干。试按照图甲中的电路在图乙中画出连线将器?#29287;?#25509;成实验电路(要求正确选择电表量程以保证仪器的?#36393;?#24182;使测量有尽可能高的精确度)。图--答案 见解析解析 电源电动势大约为V所以电压表可确定用V量程电?#20998;心?#25509;入的最大电阻为Omega最小电流为:Imin=eqf(E,R)=eqf(,)A=A由此确定电流表选用A量程。电路连接如图所示。例 在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中所用电压表和电流表的内阻分别为kOmega和Omega图--中为实验原理图及所需器件图。()在图中画出连线将器件按原理图连接成实验电路。图--()一位同学记录的组数据见下表试根据这些数据在图--中画出U-I图像图--根据图像读出电池的电动势E=V求出电池内阻r=Omega。()若不作出图线只选用其中两组U和I的数据用公式E=U+Ir列方程求E和r这样做可能得出误差很大的结果其中选用第组和第组的数据求得E和r误差最大。I(A)U(V)解析 ()按照实验原理图将实物图连接起来如图甲所示。()由图线可以看出第组数据点偏离直线最?#24230;?#21462;第组和第组数据列方程组求E和r相当于过图中和两点作一直线求E和r而此直线与所画的直线偏离最大所以选用第组和第组数据求得的E和r误差最大。答案 ()见解析 ()  () ()根据U、I数据在方格纸U-I坐标上?#19994;?#25551;迹。如图乙所示然后将直线延长交U轴于U=V此?#27425;?#30005;源电动势交I轴于I=A注意此时U=V由闭合电路欧姆定律得I=eqf(E-U,r)则r=eqf(E-U,I)=eqf(-,)Omega=Omega。例 (middot四川高考)为测量一电源的电动势及内阻()在下列三个电压表中选一个改装成量程为V的电压表A.量程为V、内阻大约为kOmega的电压表B.量程为V、内阻大约为kOmega的电压表C.量程为V、内阻为kOmega的电压表()利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号或与一个电阻串联来表示且可?#28216;?#29702;想电压表)在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。()根据以上实验原理电路图进行实验读出电压表示数为V时、电阻箱的阻值为Omega电压表示数为V时电阻箱的阻值为Omega则电源的电动势E=V、内阻r=Omega。解析 电压表的改装须已知待改装电表的内阻?#23454;?#21387;表选择电压表满偏时串联电阻两端电压为V根据串联分压原理串联电阻应为待改装电表内阻的倍即kOmega改装后电压表所测电压为其示数的倍。由闭合电路欧姆定律可知E=U+eqf(U,Rx)r代入已知数据解得:E=Vr=Omega。实?#23454;?#21160;势E=E=V。()如图所示() 答案 ()或C `***

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