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1、山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练第十一节节 实验实验 ：测测定电电源电动势电动势 和内阻山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练第十一节 课前自主学案目标概览山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训
2、练返回目标概览学习目标：1.掌握伏安法测电源的电动势和内阻的方法2能建立恰当坐标系处理实验数据重点难点：1.电压表和电流表量程的选择2伏安法测电源电动势和内阻安培表内、外接法的选择山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回课前自主学案一、实验目的 用电流表和电压表测出电流和电压，再利用闭合 电路的欧姆定律计算电源的电动势和内电阻 二、实验原理图14111山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂
3、 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回图图14112 为为了减小偶然误误差，可以多测测出几组组U、I数据， 求出几组组E、r值值，最后分别别算出它们们的平均值值 (2)用图图象来处处理 也可以根据测测出的几组组U、I值值，画出UI图图象， 如图图14112所示与U轴轴的交点的纵纵坐标为标为 电电源的电动势电动势 ，直线线的斜率的绝对值为电绝对值为电 源内 阻山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流
4、课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回三、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 四、实验步骤 1确定电流表、电压表的量程，按图14111 所示电路把器材连接好 2把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大 3闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数 记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法 测量并记录几组I、U值 4断开电键，整理好器材 5数据处理：用原理中方法计算或从UI图中找 出E、r.山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课
5、堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回五、数据处理 1公式法 利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如 下表所示：实验实验 序号123456 I/AI1I2I3I4I5I6 U外/VU1U2U3U4U5U6山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回2.图图14113 图图象法 把测测出的多组组U、I值值，在UI图图中描点画图图象， 使UI图图象的直线经过线经过 大多数坐标标点或使各坐标标 点大致分布在直线线的两侧侧，如图图14113所示 ，由UEIr可知，图线图
6、线 与纵轴纵轴 截距等于电动电动 势势E，因此斜率的绝对值绝对值 等于内阻r，根据图线纵图线纵 截距和斜率找出E、r.山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回六、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用公式法求解时，要将测出的I、U数据分组， 第1、4为一组，第2、5为一组，第3、6为一组， 分别解出E、r值，再求平均
7、值 4画出UI图象，要使较多的点落在这条直线上 或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线 太远的点可舍去不予考虑这样，就可使偶然误 差得到部分抵消，从而提高精确度山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回核心要点突破山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回图14114山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自
8、主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回2应注意当电池内阻较小时，U的变化较小，图 象中描出的点呈现如图14115甲所示状态，下 面大面积空间得不到利用，所描得的点及做出的 图线误差较大为此，可使纵轴不从零开始，如 图乙所示，把纵坐标比例放大，可使结果误差小 些此时，图线与纵轴的交点仍代表电源的电动 势，但图线与横轴的交点不再代表短路状态，计 算内阻要在直线上选取两个相距较远的点，由它 们的坐标值计算出斜率的绝对值，即为内阻r.山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互
9、动 讲 练知 能 优 化 训 练返回图14115山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回二、两种实验电路的误差分析与选择图14116山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回在图14116甲中，由于电压表的分流，电流表 的测量值偏小，而且U越大，电流表的测量值偏小 越多，当U0时(当电流表是理想的才能做到U 0)，电压表不再分流，故这时电流表的测量值等
10、 于真实值，据此作出如图14117所示的真实的 和测量的UI图线，由图线不难看出，E、r的测 量值均小于真实值图14117 图14118山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回图14116乙的电路图测E、r，由于电流表的分 压，电压表的测量值偏小，而且随着I越大，电压 表的测量值偏小越多，当I0时(当电压表是理想 的才能做到)，电流表不再分压，故这时电压表的 测量值等于真实值据此作出图14118所示的 真实的和测量的UI图线后，由图线不难看出， 电动势E的测量值等于真实值
11、，内阻r的测量值大 于真实值 若电压表的内阻远大于电源内阻，电流表的内阻 与电源内阻相差不大，因此电压表的内阻影响较 小，电流表的内阻影响较大，故在实际中，优选 图14116甲所示的电路图，反之应选择图乙所 示电路图山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回三、测量E、r的其他方法图14119山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回山东水浒书业有限公司
12、 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回课堂互动讲练(2011年高考四川理综卷)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
13、 A量程为1 V、内阻大约为1 k的电压表V1 B量程为2 V、内阻大约为2 k的电压表V2 C量程为3 V、内阻为3 k的电压表V3 选择电压表_串联_k的电阻可以 改装成量程为9 V的电压表对对伏安法测测E、r原理的应应用例例1 1山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回(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或V3 与一个电阻串 联来表示，且可视为理想电压表)，画出测量电源 电动势及内阻的实验原理电路图 (3)根据以上实验原理
14、电路图进行实验，读出电压 表示数为1.50 V时，电阻箱的阻值为15.0 ；电压 表示数为2.00 V时，电阻箱的阻值为40.0 ，则电 源的电动势E_V、内阻r_.山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回【答案】(1)C6(2)如图图141111所示(3)7.510.0山东水浒书业有限公司 优化方案系列丛书优化方案系列丛书第14章 恒定电流课 前 自 主 学 案核 心 要 点 突 破课 堂 互 动 讲 练知 能 优 化 训 练返回(2010年高考广东东理综综卷)某同学利用电压电压 表和电电阻箱测测定干电电池的电动势电动势 和内阻，使用的 器材还还包括定值电值电 阻(R05 )一个，开关两个， 导线
