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沁阳市物理备课组主备张卫平审定张德华2007年12月18日实验测定电源的电动势和内阻U=E-Ir中,算出E,r。【注意事项】【实验目的】1.由于干电池的内电阻较小(0.5欧~1.5欧),如果电路短路,电路中电流1.掌握利用电压表和电流表测量电池电动势和内电阻的方法;过大,会损坏电表和电池,因而调节滑动变阻器时要防止电阻为零的情况发生。2.学会利用图线处理数据的方法。2.一般来说干电池的电动势和内电阻是要变化的,随着电池使用时间的增加,3.使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于它的电动势减小,内电阻增加。实验中使用电动势为1.4伏左右半新电池效果较好。质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神,培养学生观察能力、思维能力和操如果是新电池,电动势在1.55伏到1.58伏之间,使用前应用小电流放一下电,使作能力,提高学生对物理学习的动机和兴趣。电动势降到1.5伏,并且稳定下来。【实验原理】3.实验时为了不使在外电阻较小时,电路中的电流长时间超过干电池的正常放由闭合电路的欧姆定律I=E/(R+r)可得:U=E-Ir,式中E、r为电源电动势电电流(0.3安),应使通电时间越短越好,只是在读取数据时让电路接通,否则易损和内电阻,在电路中不随外电阻的变化而改变。当外电阻R变化时,路端电压U及电伤电池。路中的电流I将发生改变。如改变外电阻,求得n组U、I值,即可由公式法或图象法4.改变滑动变阻器的阻值时,最好让两个电表中的一个表的指针指整数格,每求得E、r。次的电阻值的变化适当大一些,可以减小读数误差,电表读数应多估计一位。【实验器材】5.图线坐标轴的单位长度取得是否合适直接影响作图的准确性。图线的倾角最好接近电流表,电压表,滑动变阻器,开关,电池,电池盒,一小电阻(可充当电源内45°,坐标原点可以不从零开始,比如纵坐标原点可从比测量时的最小电压稍小的某阻),导线若干。一电压值U0开始。但这时图线与横轴的交点I不再是短路电流,电源内电阻为:【实验步骤】⑴连接电路,如图1所示。电流表取0.6A量程,电压表取3V量程,移动触头位置,使电键刚闭合时,连入电路的有效阻值A【误差分析】最大。RV实验中的误差属于系统误差,因为电压表的分流作用⑵测几组(I,U)值。闭合电键,移动变阻器触头位置,使电S所以I=I+I流表有明显示数,记下一组(I,U)值,断开电键,用同样方真测V法,多次移动变阻器触头位置,记录多组(I,U)值,然后断图1开电键。⑶建立坐标系、描点。纵轴表示电压,横轴表示电流,取合适的标度,使所描坐标点分布绝大部分坐标纸,必要时纵坐标可以不从零开始计数。即(I-I)↑,反映在图线上:⑷据描出的坐标点作出U~I图象。应使图象尽量多地通过描出的点,不在图象上真测当U=0时,I→0I→I的点要尽量对称地分布于图线两侧,对于个别离图线较远的点,误差很大,应坚决V真舍弃。故r>rE>E⑸测算电动势和内电阻。准确读出U~I图象与纵轴和横轴的交点坐标,并代入真测真测沁阳市物理备课组主备张卫平审定张德华2007年12月18日【经典例题】【解析】:测定电源电动势和内阻实验的原理知,此种接法出现误差的原因是电流表的例1(2006广东)某同学设计了一个如图所示的实验电路,用以测定电源电动势1分压作用。而R=r+r,R图线的斜率表示电源电动势的倒数,据此得和内阻,使用的实验器材为:待测干电池组(电动势约3V)、电流表(量程0.6A,内安I1出电动势E=2.81V,内阻r=2.33Ω。有的考生不能正确理解R图象的阻小于1)、电阻箱(0~99.99)、滑动变阻器(0~10)、单刀双掷开关、单刀I单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略。物理意义,从而无法得出正确的答案。(1)该同学按图连线,通过控制开关状态,测得电流表内阻约为0.20。试分析例2、《测定电池电动势与内电阻》的电路,有如图甲、乙两种,ε,r,U,I各量的真实值与测量值均可在足码上标出,电流表与电压表内阻用R与R表示。该测量产生误差的原因是_________________________________________。Av(2)简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤:U①______________________________________________________________;A②______________________________________________________________。1(3)图是由实验数据绘出的R图象,由此求出待测干电池组