高中物理实验(全)PPT课件

(这时图线与横轴的交点不再是短路电流)
例2. 如图示的电路中，R1 、R2为标
R1
准电阻，测定电源的电动势和内阻时，
如果偶然误差可以忽略不计，则电动
R2
势的测量值
等真于实值，内阻的测
A
量值
偏真大实值，产生误差的原因
Er
是
电流表有内。阻
E=I1（R1+ RA+ r） ①
E真
I1I 2 I1 I2
(R 2
E
由U =E -Ir 可知，U
是I 的一次函数。
0
I短 I/A
（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E （I=0）
（2）图象在横轴上的截距为短路电流I短 （U=0）
（3）图象斜率的绝对值为电源内阻
r E U I短 r
思考
1、给你一节使用过的干电池、一个滑动变阻 器、一块电流表、一块电压表、一个电键和导线 若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。
R1)
E=I2（R2+ RA+ r） ②
r真
I2R 2 I1R1 I1 I2
RA
练习 在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和
即为所测电源的电动势和内阻。
②图象法
由U =E -Ir 可知，U 是I 的一次函数。
U/V
E
图象在横轴上的截距
还是短路电流吗？
U0
0
I短 I/A
讨论:将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么情况? （1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E （I=0）
（2）图象在横轴上的截距为短路电流I短 （U=0）
（3）图象斜率的绝对值为电源内阻
6.18 mm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 12 3 4 5 6 78 9 0
9.94 mm
F
B
千
分 尺
E
D
原理：精密螺纹的螺距为0.5mm，即D 每旋转一周， F前进或后退0.5mm。可 动刻度 E上的刻度为50等份，每一小格 表示0.01mm。
千分尺的读数方法：
测量时被测物体长度的整数部分有固定刻度 上读出，小数部分由可动刻度E读出（注意
甲
V A
乙
误差分析：
E = U + Ir
E真
真实值
E测
0
测量值
E测 <E真
r 测 < r真
E测
真实值
0
E = U + Ir
E测 = E真
r 测 > r真
测量值
3、系统误差原因分析
A V
甲
U
E真
IV1
. . E测
IV2
. . U1
U2
----------------
0 I1 I2
.
I
E测 <E真 r 测 < r真
实验电路及其实物连线图
A
v
甲
返回
4、实验数据处理
① 平均值法
把所测量的数据代入U = E−Ir，
计算出 r1 U2 U1 ，E1 I1U2 U1I2
I1 I2
I1 I2
同理，把其它几组 r2、r3、E2、E3算出来，
用公式， E E1 E2 E3 3
r r1 r2 r3 3
四、重要注意事项
（1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片位置
（2）使用旧电池
（3）实验中将电流不要太大，每次读完数后立即断电
（4）画U--I 图，描点连线时，应使图线通过尽可能多 的点，使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧， 偏离直线太远的点可舍去。
（5）画U--I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始， 横坐标必须从0开始
0.10mm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 12 3 4 5 6 78 9 0
10.24mm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 12 3 4 5 6 78 9 0
17.00mm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 12 3 4 5 6 78 9 0
0.64mm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 12 3 4 5 6 78 9 0
1,游标卡尺，螺旋测微器读法 2、测定电源电动势和内阻 3、电流表的改装及内接外接法 4、用万用表测电阻 5、用打点计时器测速度
游标卡尺和千分尺的读数 方法
50分度游标卡尺
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 12 3 4 5 6 78 9 0
下面游标卡尺的读数是多少？
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 12 3 4 5 6 78 9 0
10
1155
20
10
8.695mm
如果有系统误差怎么办？
10
5
0
0
545 10
15
20
40
20
15
10
0
55 10
15
20
0
下面测量的读数分别应该是多少？
20
15
10
0
5
5
10
15
20
10
1.615mm
1.511mm
复习回顾：
1、闭合电路欧姆定律
I E Rr
2、电源电动势与内、外电压关系
E U外 U内 U Ir U/V
要估读一位数）。读数时，特别要注意固定
刻度上表示0.5mm 的刻度线是否露出。
20
15 10
1.601mm
0
5
5
10
15
20
30
10
30
25
25
20
0
5
10
1155 20
20
0
5
10
1515 20
10
9.694mm
10
10.190mm
20
15
10
0
5
10
5
15
20
0 3.603mm
30
25
20
0
5
r测
r真 Rv Rv r真
E测
Rv Rv r真
E真
V
A 乙
U
E测
U2
.. .U A2
U1
.
U A1
0
I2 I1
I
E测 = E真
r 测 > r真
r测 r真 RA E测 E真
实验时采用甲图所示电路误差较小
仪器选择： 电流表： 0～0.6A
电压表: 0～3V
滑动变阻器:
由测量电流确定，一般电流在0.2A-0.4A, 选用阻值较小的，便于调节
原理：E=U+URr
V R
K
E
U1
U1 R1
r
E
U2
U2 R2
r
A V
R1
A
R2
R1 R2 V
一、伏安法测电源电动势和内阻实验
1、基本原理
闭合电路的欧姆定律：Ｅ＝Ｕ＋Ｉr
Ｕ：路端电压
Ｉ：通过电源的电流
只要测出几组（至少两组）U、I值就可求出E、r
2、实验基本电路 用电流表、电压表与滑动变阻器
A V
原理：E=U+Ir
R
A
E U1 I1r
V
E U2 I2r
S
2、给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、 一块电流表、一个电键和导线若干,如何测量这节 电池的电动势和内阻。
原理：E=I（R+r)
R A
K
E=I1(R1+r) E=I2 (R2+r)
3、给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、 一块电压表、一个电键和导线若干,如何测量这节 电池的电动势和内阻。
r E U I短 r
课堂小结
A
U-I法:
V
甲
E测 <E真 r 测 < r真
V A
乙 E测 = E真
E E
U1 U2
I1r I2r
r 测 > r真
U-R法： I-R法：
V
R s
R
A
s
E
U1
U1 R1
r
E
U2U2 Biblioteka 2rE测 <E真
r 测 < r真
E=I1(R1+r) E测 = E真 E=I2 (R2+r) r 测 > r真