高中物理7.6测定电源的电动势和内阻教案新人教版.

1、7.6实验三：测定电源的电动势和内阻(复习学案)进一步理解闭合电路欧姆定律.一、实验目的1 .掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法;2 .掌握用图象法求电动势和内阻的方法.二、实验原理1 .实验依据：闭合电路欧姆定律2 .实验电路：如右图甲所示3 . E和r的求解：由U= E Ir用心爱心专心4得:U = E- IirU2= EE 12rI iU2_ 12U1E=，解得：T IL UUa Uir =1pI 1 I 24 .作图法数据处理，如右图乙： (1)图线与纵轴交点为 E.(2)图线与横轴交点为I短=(3)图线的斜率表示r =普A I三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表

2、、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔.四、实验步骤1 .电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按实验原理图甲连接好电路.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).用同样方法测量几组I、U值.填入表格中.4 .断开开关，拆除电路，整理好器材.五、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L/V/A方法一：取六组对应的UU I数据，数据满足的关系式 U1 = EI1r、12=EI2r、U3= E-13r让第1式和第4式联立方程，第 2式和第5式联

3、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.方法二：以路端电压 U为纵轴、干路电流I为横轴建立U- I坐标系，在坐标平面内描出各组（U, I）值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标即是电池电动势的大小（一次函数的纵轴截距），直线的斜率大小即为电池的内阻r.即r = yU .六、误差分析1 .由读数误差和电表线性不良引起误差.2 .用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差.3 .本实验采用的实验原理图甲所示的测量电路是存在系统误差的，这是由于电压表的分流I v引起

4、的，使电流表的示数 I测小于电池的输出电流 I真.因为I真=I测+ IV,而I V= U/RV, U越大，IV越大，U趋近于零时IV也趋近于零，所以此种情况下图线与横轴的交点 为真实的短路电流， 而图线与纵轴的交点为电动势的测量值，比真实值偏小.修正后的图线如右上图所示，显然，E、r的测量值都比真实值偏小，r测v r真、E测v E真.4 .若采用如下图甲所示电路，电流是准确的，当 I很小时，电压表的分流很小，但随电压 的增大，电流I增大，电流表的分压作用也逐渐增大.此种情况如下图乙所示，所示测=E真、r测r真.七、注意事项1 .为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大些（选用已使用过一

5、段时间的干电池）.2 .在实验中不要将I调得过大，每次读完 U和I的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得E和r明显变化.3 .测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将 测出的I、U数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第 3和第6组为一组， 分别解出E、r值再求平均.4 .在画U- I图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差.5 .干电池内阻较小时，U的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如下图甲所示的状况， 使下部大面积空间得不到利用.为此，可使纵坐标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），如图乙所示，并且把纵坐标的比例放大， 可使结果的误要在直线差减小.此时图线与横轴交点不表示短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势.计算出电池的内阻r.甲八、实验改进G中 从而消除由于在测量电路中，电压表的分流作用和电流表的分压作用，因此给实验带来了系统误差, 以下为两种有针对性的改进措施.1 .如有的题中引入了辅助电源，利用辅助回路和测量回路的电流相等，则灵敏电流计无电流这一特点，在测量电路中没有电流表的情况下，仍能测得其回路中的电流， 由于电流表的内阻带来的误差.2 .在实验中由于 V的分流，从