沪科版高中物理选修3-1课件:4.2 测量电源的电动势和内阻
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1、第4章,学案2 测量电源的电动势和内阻,目标定位 1.知道测量电源的电动势和内阻的实验原理,进一步了解电源路端电压随电流变化的关系. 2.经历实验过程,掌握实验方法,学会根据图像合理外推,进行数据处理的方法,内容索引,知识探究,达标检测,知识探究,1,一、伏安法测电源电动势和内阻,1.实验原理如图1所示,改变RP的阻值,测量外电压U外和通过电源的电流I,由闭合电路欧姆定律建立方程组,图1,EU1I1r(1) EU2I2r(2) 解(1)、(2)式便可求出电源的电动势E和内阻r.,2.实验器材 待测电池一节,电流表(00.6 A)、电压表(03 V)各一个,滑动变阻器一个,开关一个,导线若干.
2、3.实验步骤 (1)电流表用00.6 A量程,电压表用03 V量程,按实验原理图连接好电路. (2)把滑动变阻器的滑片移到一端,使其阻值最大. (3)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显的示数,记录一组数据(I1、U1).用同样的方法测量几组I、U值. (4)断开开关,整理好器材. (5)处理数据,用公式法和作图法这两种方法求出电池的电动势和内阻.,4.实验数据的处理 (1)平均值法:由EU1I1r,EU2I2r可解得,可以利用U、I的值多求几组E、r的值,算出它们的平均值.,(2)UI图像法 根据多次测出的U、I值,作UI图像; 将图线两侧延长,纵轴截距点的数值是电池电动势E;,图2,5
3、.注意事项 (1)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. (2)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,防止干电池大电流放电时 内阻r的明显变化. (3)当干电池的路端电压变化不很明显时,作图像时,纵轴单位可取得小一些,且纵轴起点可不从零开始. 如图3所示,此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E,但图线与横轴交点不再是短路电流,内阻要在直线上取较远的两点用r 求出.,图3,例1 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中. (1)备有如下器材 A.干电池1节 B.滑动变阻器(020 ) C.滑动变阻器(01 k) D.电压表(
4、03 V) E.电流表(00.6 A) F.电流表(03 A) G.开关、导线若干 其中滑动变阻器应选_,电流表应选_.(只填器材前的序号),答案,解析,B,E,滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好,在该实验中因电池内阻比较小,故滑动变阻器选择较小一点的即可,故滑动变阻器应选B.(也可以从便于调节的角度来分析,应该选择阻值较小的滑动变阻器.) 电流表的量程要大于电源允许通过的电流,对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5 A,故需要选择00.6 A量程的电流表,所以电流表应选E.,(2)为了最大限度的减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.,答案,解析,见解析图,电路图
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