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第5讲测定电源的电动势和内阻
一、熟记实验要点(讲基础,练基础)
实验目的
1.掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法.
2.学会用图象法求电源的电动势和内阻.
实验原理
1.实验依据:闭合电路欧姆定律.
2.实验电路:如图所示
3.E和r的求解
由U=E-Ir得:U1=E-I1rU2=E-I2r,解得:E=I1U2-I2U1I1-I2r=U2-U1I1-I2
4.作图法数据处理:如图所示.
(1)图线与纵轴交点为E.
(2)图线与横轴交点为I短=Er.
(3)图线的斜率绝对值表示r=|ΔUΔI|.
实验器材
电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等.
实验步骤
1.电流表用0.6 A量程,电压表用3 V量程,按图连接好电路.
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).用同样方法测量出多组I、U值,填入表格中.
第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组
U/V
I/A
4.断开开关,拆除电路,整理好器材.
注意事项
1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池).
2.要测出不少于6组的(I,U)数据,且变化范围要大些,然后用方程组求解,并求平均值.
3.若U-I图线纵轴刻度不是从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,电源的内阻不能用r=EI短确定.应根据r=|ΔUΔI|确定.
误差分析
1.由读数不准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误差.
3.测量过程中通电时间过长或电流过大,都会引起E、r变化.
4.电压表和电流表的内阻影响造成误差.
二、突破三个核心考点(破难点,提能力)
考点一 利用伏阻法测量E和r
【典型例题1】(2011•四川高考)为测量一电源的电动势及内阻
(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表
A.量程为1 V、内阻大约为1 kΩ的电压表V1
B.量程为2 V、内阻大约为2 kΩ的电压表V2
C.量程为3 V,内阻大约为3 kΩ的电压表V3
选电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9 V的电压表.
(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号V1 、V2 、V3 与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图.
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