2017-2018学年鲁科版选修3-1 测定电源的电动势和内阻 第1课时 教案
2017-2018学年鲁科版选修3-1 测定电源的电动势和内阻  第1课时 教案第2页

U外/V U1 U2 U3 U4 U5 U6   分别将1、4组,2、5组,3、6组联立方程组解出E1、r1,E2、r2,E3、r3,求出它们的平均值.

  E=,r=作为测量结果.

  2.图象法

  把测出的多组U、I值,在U­I图中描点画图象,使U­I图象的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧,如图4­3­3所示,由U=E-Ir可知:

  

  图4­3­3

  (1)纵轴截距等于电源的电动势E,横轴截距等于外电路短路时的电流Im=.

  (2)直线斜率的绝对值等于电源的内阻r==.

  (3)若电源内阻r=0(理想电源),则U=E.

  三、误差分析

  1.偶然误差

  主要来源于电压表和电流表的读数以及作U­I图象时描点不准确.

  2.系统误差

  主要原因是未考虑电压表的分流作用,使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些.U越大,电流表的读数与总电流的偏差就越大,将测量结果与真实情况在U­I坐标系中表示出来,如图4­3­4所示,可见E测<E真,r测<r真.

  

  图4­3­4

  四、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,宜选用旧电池和内阻较大的电压表.

  2.电池在大电流放电时极化现象较严重,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电电流不宜超过0.3 A,短时间放电电流不宜超过0.5 A.因此实验中不宜将I调得过大,读电表的示数要快,每次读完后应立即断电.

3.当干电池的路端电压变化不很明显时,作图象时,纵轴单位可取的小一些,且纵轴起点可不从零开始.如图4­3­5所示,此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E,但图线与横轴交点不再是短路电流,求内阻时要在直线上取相隔较远的两点,用r=求出.