名校物理知识点突破+详解实验测电动势和内电阻Word文件下载.docx

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（1）、原理图：

（2）、求E、r的原理：

U1=E-I1r……①

U2=E-I2r……②解得：

r=（U1-U2）/（I2-I1）

E=（I2U1-I1U2）/（I2-I1）

（3）、理论分析误差：

考虑电压表不满足Rv→∞,使电流表读数偏小。

U1=E-（I1+U1/Rv）r……①

U2=E-（I2+U2/Rv）r……②

r=（U1-U2）/{（I2-I1）+1/Rv（U2-U1）}=1/{（I2-I1）/（U1-U2）+1/Rv（U2-U1）/（U1-U2）}

=1/{1/r测-1/Rv}→1/r测=1/Rv+1/r即→r测偏小

E={（I2+U2/Rv）U1-（I1+U1/Rv）U2}/{（I2-I1）+1/Rv（U2-U1）}

=（I2U1-I1U2）/{（I2-I1）+1/Rv（U2-U1）}=E测/（1-r测/Rv）

即E测=E（1-r测/Rv）→E测偏小。

（4）、图像分析误差：

1）考虑电压表不满足Rv→∞,使电流表读数偏小。

一个确定的电压

I测＜I标

2）△I=U/RvU↑→△I↑（外电路短路时，U=0→△I=0）。

3）即r测偏小，E测偏小。

2、对电源内阻来说→内接法。

（1）、原理图：

考虑电流表不满足RA=0,使电压表读数偏小。

E=U1+I1（RA+r）……①

E=U2+I2（RA+r）……②解得：

r={（U1-U2）/（I2-I1）}-RA即r测=r+RA测量值偏大。

E=（I2U1-I1U2）/（I2-I1）即E测=E

1）由于电流表不满足：

RA=0使电压表读数偏小。

一个确定的电流→U测＜U标

2）△U=IRAI↑→△U↑（断路时，I=0↑→△U=0）

3）即r测测量值偏大，E测=E。

3、总结：

1）若同时测量E、r→外接法。

2）若只测E→内接法。

3）若已知电流表的内阻用→内接法r=r测-RA

（二）电压表+变阻箱：

（伏阻法）

1、原理图：

2、原理：

U1=E-（U1/R1）r……①

U2=E-（U2/R2）r…②解得：

r=（U1-U2）/（U2/R2-U1/R1）

E=（U2U1/R2-U1U2/R1）/（U2/R2-U1/R1）

=U1U2（1/R2-1/R1）/（U2/R2-U1/R1）

3、理论分析误差：

电流有误差。

U1=E-（U1/R1+U1/Rv）r……①

U2=E-（U2/R2+U2/Rv）r……②类似

（一）中的1、情况即r测偏小，E测偏小。

4、图像分析误差：

1）考虑电压表不满足Rv→∞,使干路电流偏小。

一个确定的电压值，

5、1/U——1/R的图像：

关系式：

E=U+（U/R）r→1/U=1/E+（r/E）1/R（横坐标表1/R,纵坐标表1/U画图像）

1）当1/R=0时，纵坐标截距1/U=1/E.求E。

2）1/U=0→r=-R

3）斜率K=r/E求r

（三）、电流表+变阻箱（安阻法）：

E=I1（R1+r）……①

E=I2（R2+r）……②解得：

r=（I1R1-I2R2）/（I2-I1）

E=（I2I1R1-I1I2R2）/（I2-I1）=I1I2（R1-R2）/（I2-I1）

路端电压应包括电流表的。

E=I1R1+I1（RA+r）……①

E=I2R2+I2（RA+r）……②解得：

r=【（I1R1-I2R2）/（I2-I1）】-RA即r测=r+RA测量值偏大。

E=（I2I1R1-I1I2R2）/（I2-I1）=I1I2（R1-R2）/（I2-I1）即E测=E

RA→0使路端电压偏小。

一个确定的电流，IR＜I（R+RA）

2）△U=IRAI↑→△U↑（断路时，I=0↑→△U=0）。

5、1/I——R的图像：

E=IR+Ir关系式：

1/I=（1/E）R+r/E（或者R=E（1/I）-r）。

1）当1/I=0时，横坐标的截距R=-r求r）

2）纵坐标的截距1/I=r/E求E）

3）斜率K=1/E求E（斜率K=E求E）

（四）U—I图：

U=E-Ir

①坐标原点（0，0）时：

E=U0r=k=U0/I0

②坐标原点（0，U1）：

E=U0r=（E-U1）/I0=K

③坐标原点（I1,U1）:

相当已知两个状态（I1,U0）,（I0,U1）U0=E-I1r……①

U1=E-I0r……②解得：

E=（U0I0-U1I1）/（I0-I1）

r=（U0-U1）/（I0-I1）=K

四、实验器材：

1、电源（最好内阻较大，r=△U/△I一定的电流变化有较大的电压变化,一定的电压变化有较大的电流变化）（水果电池：

较粗的铜丝和铁丝相隔约几mm,插入马铃薯或者苹果中→水果电池）

例《优化探究》P62、例2

2、电压表（量程一般3V）。

3、电流表（量程一般0.6A）。

4、滑动变阻器（阻值几十欧姆即可）。

5、电建、导线。

6、坐标纸。

五、实验步骤：

1、按原理图连接电路。

（开始时，滑动变阻器处于

最大阻值的一端）

2、检查电路无误后，闭合电建

移动触头，使电流表有明显读数。

记下（U,I）值。

改变触头位置，

用同样的方法测出5组（U,I）值。

3、断开电键，整理仪器。

4、在坐标纸上建立坐标轴、描点、画图。

5、据图像求E、r

六、注意问题：

1、电池的内阻选的大一些。

（电压表的读数变化明显）。

2、实验中I不要太大，（大电流时，易使电池极化改变E、r）且每次读完数后，要立即切断电源。

3、画图像时，尽可能使点集中在直线上，或者分布在直线的两侧。

个别的点去掉不要。

4、若电池的电阻较小，U—I图中，图像斜率小，很难和I轴相交。

此时电压轴可不从0开始。

但要注意内电阻r=（U0-U1）/I0

七、误差分析见原理。