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【物理】科学测量：电源的电动势和内阻课件 2023-2024学年高一下鲁科版（2019）必修第三册

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1、4.2 科学测量：电源的电动势和内阻由路端电压U与电流I的关系式UEIr，可得到路端电压与电流的关系图像(UI图像)电源的 U-I 图像由图像我们可获取如下信息。(1)电源的电动势：当外电路断路时，R，I0，所以纵轴上的截距表示电源的电动势E。EI0断路短路UIOUI(2)短路电流：当外电路短路时，R0，U0，所以横轴的截距表示电源的。讨论若纵坐标上的取值不是从零开始，以上三个结论还成立吗？纵轴上的截距仍然表示电源的电动势E，斜率的绝对值仍然等于电源的内阻。但横轴截距不表示短路电流。EI0断路短路UIOUI练习1.(多选)(2023福建福州市高二期末)某次实验记录数据画出的UI图像如图所示，下列关于图像的说法正确的是A.纵轴截距表示待测电源的电动势，即E1.45VB.横轴截距表示短路电流，即I短0.5AC.电源的内阻为2.9D.电源的内阻为0.52.(多选)如图所示的图线a、b为两电源的UI图线，其中两图线交纵轴于一点，两电源的电动势分别用Ea、Eb表示，内阻分别用ra、rb表示。则下列说法正确的是A.EaEb、raEb、raIbD.若将两电源分别接入电路，当通过电源的电流相等时路端电

2、压的关系为UaUb1.实验器材开关、导线待测干电池电压表电流表滑动变阻器测量电源的电动势和内阻2.实验原理与设计如图所示，通过改变滑动变阻器R的阻值，测出两组U、I值。根据闭合电路欧姆定律，可得下列方程EU1I1rEU2I2r3.实验步骤(1)电流表用00.6A的量程，电压表用03V的量程，按实验原理图连接好电路。(2)把滑动变阻器的滑片移到一端，使其接入电路中的阻值最大。(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1、U1)。用同样的方法测量几组I、U值。(4)断开开关，整理好器材。(5)处理数据，用公式法或图像法求出干电池的电动势和内阻。4.数据分析(1)公式法依次记录的多组数据(一般6组)如表所示：实验序号123456I/AU/V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，求出它们的平均值作为测量结果。E，r。(2)图像法根据多次测出的U、I值，作UI图像；将图线两侧延长，纵轴截距的数值就是电源电动势E；横轴截距(路端电压U0)的数值就是短路电流I短。U=E I rEUIr纵轴截距斜率误差来源：.测量结果：.电压表

3、的分流E测E真，r测r真。讨论(3)两种接法怎么选择？一般电池的内阻都较小，与电流表的内阻相差不大，而电压表的内阻既远大于电池内阻，又远大于测量电路中的外电阻，所以为了减小误差，实验时最好采用电流表相对于电源外接法。若电流表内阻RA已知，则可采取电流表相对于电源内接法，电源与电流表串联部分可看作等效电源，且r真r测RA。误差来源：.测量结果：.电流表的分压E测=E真，r测r真VSAR电流表内接法IEIUVUI测短OU路I真短UAEUAUV练习3.某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有：A.电压表V：03V,015VB.电流表A：00.6A,03AC.滑动变阻器R1：(20，1A)D.滑动变阻器R2：(1000，0.1A)E.开关S和导线若干(1)实验中电压表应选用的量程为_(选填“03V”或“015V”)；电流表应选用的量程为_(选填“00.6A”或“03A”)；滑动变阻器应选用_(选填R1或R2)。03V00.6AR1练习(2)根据实验要求完成图甲中的实物电路图连线。练习(3)实验测得的5组数据已在UI图像中标出，如图乙所示。请你根据数据点位置完成UI图线，并由图线求出该电池的电动势E_V，内阻r_。(结果保留两位有效数字)1.50.504.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5的保护电阻R0，实验电路如图甲所示。(1)请按图甲电路原理图把图乙实物电路图利用笔画线代替导线连接起来。(2)该同学顺利完成实验，测得表中所示的数据，请根据数据在图丙坐标系中作出UI图像，由图知：电池的电动势为_，内阻为_。(结果均保留2位有效数字)I/A0.100.170.230.30U/V1.201.000.800.601.5V0.52(4)实验所得的电池的电动势和内阻的测量值与真实值比较：E测_E真，r测_r真。(均选填“”)(3)考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验系统误差的原因是_。电压表的分流作用基本电路误差分析原因：电压表分流结果：E测E真，r测r真U-I斜率适用条件内阻r很小(干电池、蓄电池)内阻r很大(水果电池)题目要求准确测电阻

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