高中物理粤教版 (2019)必修 第三册测量电源的电动势和内阻学案及答案

这是一份高中物理粤教版 (2019)必修 第三册测量电源的电动势和内阻学案及答案，共3页。学案主要包含了实验思路，进行实验，数据分析等内容，欢迎下载使用。
一、实验思路
【实验目的】
1.测定电池的电动势和内阻.
2.掌握用图像法求电动势和内阻.
【实验原理】
1.实验依据:闭合电路欧姆定律.
2.E和r的求解:由U=E-Ir得U1=E-I1r,U2=E-I2r,解得E、r.
3.图像法处理数据:以路端电压U为纵轴,干路电流I为横轴,建立坐标系、描点、连线,纵轴截距为电动势E,直线斜率k的绝对值为内阻r.
二、进行实验
【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、铅笔.
【实验步骤】
1.电流表用0~0.6 A量程,电压表用0~3 V量程,按如图所示的实验原理图连接好实物图.
2.把滑动变阻器的滑片移动到接入电路阻值最大的一端.
3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表和电压表有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,再用同样的方法测量并记录几组I、U值.
4.断开开关,拆除电路,整理好器材.
三、数据分析
【数据处理】
1.列多个方程组求解,再求E、r的平均值.
2.用作图法处理数据,如图所示.
(1)图线在纵轴上的截距为E;
(2)图线在横轴上的截距为I短,即I短=Er;
(3)图线的斜率绝对值表示r,即r=ΔUΔI.
【误差分析】
1.由读数不准引起误差.
2.用图像法求E和r时,由于作图不准确造成误差.
3.本实验采用的测量电路是存在系统误差的,这是由于电压表的分流,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IV=URV,U越大,则IV越大,而U趋近于零时,IV也趋近于零,所以此种情况下图线的横轴截距为真实的短路电流,而图线的纵轴截距为电动势的测量值,比真实值小.修正后的图线如图所示,显然,E、r的测量值都比真实值小,r测