高中物理人教版 (2019)必修 第三册第十二章 电能 能量守恒定律3 实验:电池电动势和内阻的测量课文配套课件ppt
展开知道伏安法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
在教师指导下制定实验方案,理解实验原理,掌握实验方法,分析实验误差
通过例题和习题,进一步提高分析求解电学实验问题的能力
电动势和内阻是电源的两个重要参量,若电池的电动势和内阻未知,我们该如何测量?有哪些测量方法呢?
(1) U:路端电压; I:通过电源的电流; E:待测电动势; r: 待测内阻;
(2)只要测出几组(至少两组)U、I值就可求出E、r
开关、导线及坐标纸、铅笔
(选择量程接近电源电动势)
选用阻值较小的,最大阻值10 ~ 20Ω
(2)把变阻器的滑动片移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,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;(4)断开开关,整理好器材。
(1)确定电流表、电压表的量程,按原理图连接电路;
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
(1)电压表内阻越大,电压表分流越小,系统误差越小。(2)电压表内阻已知,可求流过电压表的电流,可消除系统误差。
误差来源:电压表分流。路端电压越大,电压表分流越多。U-I图像修正如图所示。
E测
误差来源:电流表表分压。通过电源的电流越大,电流表分压越多。U-I图像修正如图。
E测=E真 r测>r真
(1)电流表内阻越小,电流表分压越小,系统误差越小(2)电流表内阻已知,可求电流表两端电压,可消除系统误差。
把电源和电压表看成一个整体,这样测得的就是这个整体的路端电压和通过这个整体的电流,计算出的就是这个整体的电动势和这个整体的内电阻。这个整体的电动势相当于开路时电压表所分得的电压,整体的电阻相当于电源和电压表并联的阻值。即:
6.误差分析:等效电源法①
把电流表和电源等效为一新电源,如图虚线框所示,这个等效电源的内阻r测为r和RA的串联总电阻,也就是测量值,即
6.误差分析:等效电源法②
采用一个电阻箱、一块电压表、一个电键和导线若干, 测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。
误差来源:电压表的分流。电压表内阻已知,可消除系统误差。
E测<E真 r测<r真
采用一个电阻箱、一块电流表、一个电键和导线若干, 测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。
原理:E=I(R+r)
误差来源:电流表的分压。电流表内阻已知,可消除系统误差。
E测=E真 r测>r真
E测=I1(R1+r) E测=I2 (R2+r)
(1)不考虑电流表内阻时,得出的是E,r的测量值
(2)考虑电流表内阻时,得出的是E,r的真实值
采用一个定值电阻、两块电流表、一个电键和导线若干, 测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。
采用一个定值电阻、两块电压表、一个电键和导线若干, 测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。
1.(多选)在测电源电动势和内阻的实验中( )A.图(2)所示电路内阻测量比图(1)准确B.图(1)所示电路电动势测量准确C.图(2)所示电路,电动势测量准确D.图(1)所示电路,内阻测量值比真实值偏小
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