人教版高中物理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件.ppt

若考虑电流表和电压表的内阻,根据闭合电路欧姆定律有E=U1+?r,E=U2+?r,解得E=?E测,r=?r测。方法二:通过图像分析误差理论上有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,形成误差,而且电压表示数越大,IV越大。当电压表示数U=0时,IV=0,IA=I干。方法三:等效法分析误差从电路的角度看,电压表可看成内电路的一部分,故实际测出的是电源和电压表这一整

体的等效内阻和电动势(r测和E测);等效电源的内阻为电压表内阻和电源内阻的并联值,即r测=?r真;等效电源的电动势为电压表和电源组成回路的路端电压,即E测=?E真E真。由以上分析还可以知道,要减小误差,所选择的电压表内阻应适当大些,使得RV?r,这种

电路图适用于测量内阻小的电源,如干电池。2.内接法(相对电源)的系统误差分析内接法测电池电动势和内阻的实验电路如图所示。?方法一:通过理论推导分析误差实验进行数据处理时,若不考虑电流表和电压表的内阻,根据闭合电路欧姆定律有E测=U1+I1r

测,E测=U2+I2r测,解得E测=?,r测=?。若考虑电流表和电压表的内阻,根据闭合电路欧姆定律有E=U1+I1r+I1RA,E=U2+I2r+I2RA,

解得E=?=E测,r=?-RAr测。方法二:通过图像分析误差理论上有E=U+UA+IAr,其中IA为通过电源的电流真实值,而UA不可知造成误差,而且电流表示

数越大,UA越大。当电流表示数IA=0时,UA=0,IAr=0,U=E。?方法三:等效法分析误差从电路的角度看,电流表可看成内电路的一部分,故实际测出的是电源和电流表这一整体的等效内阻和电动势(r测和E测)。等效电源的内阻为电流表内阻和电池内阻的串联值,所以r测=r真

+RAr真;等效电源的电动势等于电源的电动势,即E测=E真。由以上分析还可以知道,要减小误差,电流表的内阻需很小,使得RA?r,这种电路图适用

于测量内阻大的电源,如水果电池。典例用图示的电路测量一节蓄电池(电动势约为2V)的电动势和内阻。蓄电池的内阻非常

小,电路中用了一个保护电阻R0【1】。除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外,可供使用的实

验器材还有:??????A.电流表(量程0~0.6A、0~3A)B.电压表(量程0~3V、0~15V)C.定值电阻(阻值1Ω、额定功率5W)D.定值电阻(阻值10Ω、额定功率10W)(1)电流表应选用的量程是????,电压表应选用的量程是????。(2)定值电阻R0应选用的阻值是????。(3)某同学按图示电路图进行实验。他调节滑动变阻器共测得5组电流、电压的数据,如表所

示。请作出蓄电池路端电压U随电流I变化的U-I图像【2】,根据图像得出蓄电池的电动势为????

????V(保留三位有效数字),内阻为????Ω(保留两位有效数字)。电流表读数I/A0.160.340.420.520.58电压表读数U/V1.901.791.751.691.660~0.6A0~3V1Ω2.01(2.00~2.03均可)0.62(0.60~0.64均可)信息提取????【1】保护电阻R0的作用是防止滑动变阻器接入电路中的电阻过小时,电路中电

流过大而损坏器材。【2】路端电压U随电流I变化的U-I图像的纵轴截距表示电动势,斜率的绝对值表示内阻大

小。思路点拨????本实验考查伏安法测电源电动势和内阻。选取实验器材时,需要综合考虑,要从

“安全可行、测量精确、便于操作【3】”三个方面考虑。用伏安法测电源电动势和内阻时,

由闭合电路欧姆定律E=U+Ir,变形后可得U=E-Ir。作出U-I图像,图像的纵轴截距表示电源电

动势,斜率的绝对值表示内阻。3实验:电池电动势和内阻的测量1.伏安法:根据闭合电路欧姆定律,电源电动势E、内阻r与路端电压U、电流I的关系可以写

成E=U+Ir,测出U、I的两组数据,就可以列出两个关于E、r的方程,从而解出E和r。电路如图

所示。?知识点1实验思路2.安阻法:根据闭合电路的欧姆定律,电源电动势E、内阻r与外电阻R、电流I的关系可以写成

E=IR+Ir,测出I、R的两组数据,也可以得到关于E和r的两个方程,从而解出E和r。实验电路如

图所示。?3.伏阻法:根据闭合电路的欧姆定律,电源电动势E、内阻r与外电阻R、路端电压U的关系可