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1、高中物理实验专辑测量电源的电动势和内阻目录01020304 实验仪器及步骤 数据分析及处理 误差分析及讨论 实验目的及原理05 实验的典型例题目录C O N T E N T SPART 01实验目的及原理实验目的实验目的知道测量电源电动势和内阻的实验原理知道测量电源电动势和内阻的实验原理,进一步感受进一步感受电源路电源路端电压随电流变化端电压随电流变化的关系的关系.用用伏安法测电动势和内阻伏安法测电动势和内阻时，会选择电压表、电流表的量时，会选择电压表、电流表的量程，正确接线。程，正确接线。会设计表格记录数据，学会会设计表格记录数据，学会根据图象合理外推根据图象合理外推进行数据处进行数据处理的
2、方法理的方法.尝试分析电源电动势和内阻的测量误差尝试分析电源电动势和内阻的测量误差,了解测量中减小误了解测量中减小误差的方法差的方法.实验原理实验原理实验原理实验原理图像法处理数据：由方法一测量多组图像法处理数据：由方法一测量多组U U、I I数值通过描点拟合得数值通过描点拟合得到如图到如图U-IU-I图像。图像。实验原理实验原理图像法处理数据：由于干电池的内阻较小，当电流变化时，电图像法处理数据：由于干电池的内阻较小，当电流变化时，电压的变化可能较小。为了得到更加精确的测量结果，作图时，压的变化可能较小。为了得到更加精确的测量结果，作图时，电压轴的起点标度一般不从电压轴的起点标度一般不从0
3、0开始开始，应根据实验数据选择合适，应根据实验数据选择合适的起点标度。的起点标度。此时电源的内阻可由此时电源的内阻可由 求得（注意两点选取求得（注意两点选取尽量远一些，且不要选描点尽量远一些，且不要选描点数据点）。数据点）。PART 02实验仪器及步骤实验仪器实验仪器干电池干电池1 1节、电流表节、电流表1 1只、电压表只、电压表1 1只、滑动变阻器只、滑动变阻器1 1个、开关个、开关1 1个、个、导线若干。导线若干。实验步骤实验步骤1.1.检查电表的指针是否指在检查电表的指针是否指在“0”“0”刻度线，若不是应进行机械调零。刻度线，若不是应进行机械调零。2.2.确定电流表、电压表的量程，确定
4、电流表、电压表的量程，电流表采用内接法，滑动变阻器电流表采用内接法，滑动变阻器采用限流式接法采用限流式接法。4.4.闭合开关，改变滑动闭合开关，改变滑动变阻器的阻值（变阻器的阻值（1010次次），读出电流表和电压表的示数，记录数据。），读出电流表和电压表的示数，记录数据。5.5.拆除电路，整理实验器材放回原位拆除电路，整理实验器材放回原位。6.6.根据记录数据在坐标纸上作出根据记录数据在坐标纸上作出U-IU-I图像，分析计算得出电源电动图像，分析计算得出电源电动势及内阻阻值。势及内阻阻值。3.3.按照如图电路图连接实物元器件，检查线按照如图电路图连接实物元器件，检查线路，滑动变阻器滑片置于接入
5、电阻最大端路，滑动变阻器滑片置于接入电阻最大端（如图置于左端）。（如图置于左端）。注意事项注意事项1.1.干电池在大电流放电时极化现象严重，电动势干电池在大电流放电时极化现象严重，电动势E E会明显下降，内会明显下降，内阻也将明显增加，故阻也将明显增加，故长时间放电电流不宜过大长时间放电电流不宜过大(例如，用例如，用1 1号干电号干电池进行实验，长时间放电电流不要超过池进行实验，长时间放电电流不要超过0 0.3A3A，短时间放电电流不，短时间放电电流不宜超过宜超过0 0.5A)5A)。电流表读数要快，每次读完后立即断开开关电流表读数要快，每次读完后立即断开开关。2.2.将滑动变阻器接入电路，在
6、闭合开关之前，应将滑片置于使接将滑动变阻器接入电路，在闭合开关之前，应将滑片置于使接入电路的变阻器电阻最大的位置。入电路的变阻器电阻最大的位置。3.3.在移动滑片改变外电路的电阻时，要注意电流表示数的变化，在移动滑片改变外电路的电阻时，要注意电流表示数的变化，不要使电路中的电流过大，从而超过电流表的量程，更不允许使不要使电路中的电流过大，从而超过电流表的量程，更不允许使变阻器的阻值趋近于零而造成短路，损坏电流表和电源。变阻器的阻值趋近于零而造成短路，损坏电流表和电源。4.4.由于干电池的内阻较小，当电流变化时，电压的变化可能较小。由于干电池的内阻较小，当电流变化时，电压的变化可能较小。作图时，
7、电压轴的起点标度一般不从作图时，电压轴的起点标度一般不从0 0开始，应根据实验数据开始，应根据实验数据选择选择合适的起点标度合适的起点标度。PART 03数据分析及处理数据处理及分析数据处理及分析【数据记录】【数据记录】次数次数12345678910U/VI/A【描绘电源的【描绘电源的U-IU-I图像】图像】【实验结论】由【实验结论】由U-IU-I图像可知：图像可知：一节干电池的电动势一节干电池的电动势E=_E=_；内阻；内阻r=_r=_。PART 04误差分析及讨论问题讨论及误差分析问题讨论及误差分析误差分析：本实验中产生的误差的主要因素有哪些？本实验的系统误差来自于电流表的内、外接。如图甲
8、为电流表内接法，电压测量值正确，电流测量值偏小（来源于电压表的分流作用），测量结果：E测E真，r测r真PART 05 实验的典型例题在日常生活中充电宝可以像在日常生活中充电宝可以像电源一样使用，小明尝试测电源一样使用，小明尝试测量某充电宝的电动势量某充电宝的电动势E E及内阻及内阻r(Er(E约为约为5V5V，r r约为零点几欧约为零点几欧姆姆)，现有实验器材：量程，现有实验器材：量程为为3V3V的电压表的电压表V V，量程为，量程为0.3A0.3A的电流表的电流表A(A(具有一定内阻具有一定内阻)，定值电阻定值电阻R=40R=40，滑动变阻器，滑动变阻器RR，开关，开关S S，导线若干。，导线若干。小明设计的实验电路原理图如图小明设计的实验电路原理图如图1 1，其定值电阻，其定值电阻R R的作用是的作用是_；实验中，以电流表示数实验中，以电流表示数I I为横坐标，电压表示数为横坐标，电压表示数U U为纵坐标得到图为纵坐标得到图2 2所示所示的图像，其中图像与纵轴交点的纵坐标为的图像，其中图像与纵轴交点的纵坐标为U U1 1，与横轴交点的横坐标为，与横轴交点的横坐标为I1I1。则则E=_E=_，r=_r=_。(均选用均选用U U1 1、I I1 1、R R表示表示)实验的典型例题实验的典型例题保护电压表和电流表U1