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高二物理測量電源的電動勢和內阻(編輯修改稿)

2025-12-15 03:28 本頁面

　

【文章內容簡介】故應選用舊一些的干電池， A錯；電流表內阻較小一些實驗誤差會小些，但電壓表應選用內阻較大一些的，故 B錯， C、 D正確．三、數據處理 1 ．代數法：取兩組實驗中獲得的數據，列方程：????? E ＝ U1＋ I1rE ＝ U2＋ I2r，解得： E ＝I1U2－ I2U1I1－ I2， r ＝U1－ U2I2－ I1.為了減小誤差，多取幾組數據，分別列若干組聯立方程，求若干組 E 和 r ，最后以電動勢的平均值和內電阻的平均值作為實驗結果． 2．圖像法：在坐標紙上以 I為橫坐標、 U為縱坐標建立直角坐標系，根據實驗測得的幾組數據在坐標系中描點，這些點大致分布在一條直線上，把明顯偏離的點舍去，用直尺畫一條直線，使盡可能多的點落在這條直線上，不在直線上的點大致均衡地分布在直線兩側．這條直線就是方程 U＝ E－ Ir的圖像，由此可得， U軸上的截距等于電源的電動勢 E， I軸上的截距等于短路電流，直線的斜率等于電源的內電阻 r＝ E/I短．特別提醒：若 U軸上的數據不是從零開始的，則圖線與 I軸的交點就不是短路電流．四、實物圖連線問題 1．先畫出電路圖，這是連接實物圖的依據． 2．先連接干路，再連接支路，遵循 “ 先串后并 ”的原則． 3．注意電源的正負極，電表的正負接線柱，電表量程的選擇以及滑動變阻器接線柱的合理選用． 4．注意連線不能交叉，電鍵要能夠控制電路．即時應用 (即時突破，小試牛刀 ) 的數據，處理方法既能減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是 ( ) A．測出兩組 I、 U的數據，代入方程組 E＝ U1＋ I1r和 E＝ U2＋ I2r，求出 E和 r B．多測幾組 I、 U的數據，求出幾組 E、 r，最后分別求出其平均值 C．測出多組 I、 U的數據，畫出 UI圖像，再根據圖像求出 E、 r D．多測幾組 I、 U的數據，分別求出 I和 U的平均值，用電壓表測出斷路時的路端電壓即為電動勢 E，再用閉合電路歐姆定律求出電池內電阻 r 解析：選 E、 r，偶然誤差較大； B中計算 E、 r平均值雖然能減小誤差，但太繁瑣； D中分別求 I、 U的平均值是錯誤的做法．課堂互動講練儀器的選擇和電路的連接例 1 測量電源的電動勢及內阻的實驗電路如圖 2－ 5－ 4甲所示．圖乙中給出的器材有：待測的電源 (電動勢約為 4 V，內阻約為 2 Ω)，電壓表(內阻很大，有 5 V,15 V兩個量程 )，電流表 (內阻不計，有 A、 1 A兩個量程 )，滑動變阻器 (阻值范圍 0～ 10 Ω)，開關，另有導線若干．試按照圖甲中的電路在圖乙中畫出連線，將器材連接成實驗電路 (要求正確選擇電表量程，以保證儀器的安全并使測量有盡可能高的精確度 )．圖 2－ 5－ 4 【思路點撥】估算法確定電表的量程，一是估計電源兩端能出現的最大電壓，來確定電壓表的量程，二是估計電路中能通過的最小電流，只要最小電流不超量程即可，因為實驗中電路上盡可能使用最小的電流．【精講精析】電源電動勢大約為 4 V ，所以電壓表可確定用 5 V 量程；電路中能接入的最大電阻為1 2 Ω ，最

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