2022年高考物理复习夯实核心素养测量电源的电动势和内阻（解析版）

9.5测量电源的电动势和内阻必备知识清单学科网（北京）股份有限公司 一、实验目的1．会用电流表和电压表测量电源的电动势和内电阻。2．进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解。学科网（北京）股份有限公司 3．进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法。二、实验原理闭合电路欧姆定律：E＝U外＋U内。学科网（北京）股份有限公司 如果电表器材是电压表和电流表，可用U－I法，即E＝U＋Ir。原理图如图甲，实物连接图如图乙。学科网（北京）股份有限公司 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、刻度尺、铅笔等。学科网（北京）股份有限公司 四、实验过程1．连接电路电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按实验电路图连接好电路。学科网（北京）股份有限公司 2．测量与记录(1)把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端。(2)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)。学科网（北京）股份有限公司 (3)用同样方法测量出多组I、U值，填入数据记录表格中。(4)断开开关，拆除电路，整理好器材。五、数据处理学科网（北京）股份有限公司 设计表格，将测得的六组U、I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/VI/A方法一：计算法学科网（北京）股份有限公司 (1)联立六组对应的U、I数据，数据满足关系式：U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…(2)让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r学科网（北京）股份有限公司 的大小。方法二：图像法(1)在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U－I坐标系。学科网（北京）股份有限公司 (2)在坐标平面内描出各组(I，U)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧。(3)直线与纵轴交点的纵坐标值即为电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)学科网（北京）股份有限公司 ，直线斜率的绝对值即为电池的内阻r的大小，即r＝。六、误差分析学科网（北京）股份有限公司 1．偶然误差(1)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。学科网（北京）股份有限公司 2．系统误差(1)若采用甲图电路，由于电压表的分流作用造成误差，电压值越大，电压表的分流越多，对应的I真与I测的差越大。其U－I图像如图乙所示。学科网（北京）股份有限公司 结论：E测