第3節(jié)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻第3節(jié)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻溫故知新溫故知新1．下列說法中正確的是 (

)A．同一型號(hào)干電池，舊電池比新電池的電動(dòng)勢(shì)小，內(nèi)阻大，容量不變B．電源電動(dòng)勢(shì)E與通過電源的電流I的乘積EI表示電源內(nèi)靜電力的功率C．1號(hào)干電池比5號(hào)干電池的電動(dòng)勢(shì)小，容量大D．當(dāng)通過同樣的電荷量時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為2V的蓄電池比1.5V的干電池提供的電能多精彩回眸1．下列說法中正確的是 ()精彩回解析：同樣型號(hào)的舊電池比新電池電動(dòng)勢(shì)略小，內(nèi)阻略大，但不同型號(hào)的干電池相比較，電動(dòng)勢(shì)相同而容量不同，故A、C錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量，它等于非靜電力移送單位電荷量所做的功，電源總功率的表達(dá)式為EI，故B錯(cuò)誤，D正確．答案：D解析：同樣型號(hào)的舊電池比新電池電動(dòng)勢(shì)略小，內(nèi)阻略大，但不同型2．電池已成為人類生活的親密伙伴，生活中處處需要電池，新舊電池的主要不同是內(nèi)電阻不同．從前面的學(xué)習(xí)可知伏安法可以測(cè)電阻，用歐姆表也可以直接測(cè)電阻．電源的內(nèi)電阻在元器件里面，那應(yīng)該怎樣測(cè)量呢？今天我們就來學(xué)習(xí)如何測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．2．電池已成為人類生活的親密伙伴，生活中處處需要電池，新舊電一、實(shí)驗(yàn)原理1．用電壓表、電流表加上一個(gè)可變電阻，測(cè)定電動(dòng)勢(shì)時(shí)的電路圖如圖4－3－1所示．其計(jì)算式為E＝U＋I(xiàn)r.新知梳理圖4－3－1一、實(shí)驗(yàn)原理新知梳理圖4－3－12．用電流表、電阻箱測(cè)定電動(dòng)勢(shì)時(shí)的電路圖如圖4－3－2所示．其計(jì)算式為E＝IR＋I(xiàn)r.圖4－3－22．用電流表、電阻箱測(cè)定電動(dòng)勢(shì)時(shí)的電路圖如圖4－3－2所示．3．用電壓表、電阻箱測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)時(shí)的電路圖如圖4－3－3所示．圖4－3－33．用電壓表、電阻箱測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)時(shí)的電路圖如圖4－3－3二、數(shù)據(jù)處理方法1．代數(shù)法：運(yùn)用解方程組求解E和r，為了減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，利用U和I值多求幾組E和r的值，算出它們的平均值．2．圖象法：對(duì)于E、r一定的電源，路端電壓U與通過干路的電流I所成的圖象應(yīng)該是一條直線，這條直線與縱軸的交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)，與橫軸的交點(diǎn)表示短路電流，圖線的斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)電阻．

二、數(shù)據(jù)處理方法合作探究合作探究伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理如圖4－3－4所示，根據(jù)閉合電路歐姆定律：E＝U＋I(xiàn)r，改變外電路電阻R，用電流表和電壓表測(cè)出兩組總電流I1、I2和路端電壓U1、U2，即可得到兩個(gè)方程：E＝U1＋I(xiàn)1r和E＝U2＋I(xiàn)2r，解此方程組可圖4－3－4得電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝，電源的內(nèi)電阻為r＝.伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理如圖4－3－4所示，根據(jù)閉合溫馨提示：本實(shí)驗(yàn)是用電壓表和電流表同時(shí)測(cè)電壓和電流，也可稱之為“伏安法”，但這里的被測(cè)對(duì)象是電源．一般電源(例如干電池)的內(nèi)電阻都較小，與電流表的內(nèi)電阻相差不大，而圖4－3－5電壓表的內(nèi)電阻遠(yuǎn)大于電源內(nèi)電阻，所以為減小實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)所用的電路圖為如圖4－3－4所示的電路，而不采用圖4－3－5所示的電路．對(duì)電源而言圖4－3－4可稱為“外接法”，圖4－3－5可稱為“內(nèi)接法”．溫馨提示：本實(shí)驗(yàn)是用電壓表和電流表同時(shí)測(cè)電壓和電流，也可稱之思維拓展：(1)用電阻箱和電流表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．實(shí)驗(yàn)電路如圖4－3－6所示．實(shí)驗(yàn)原理：改變電阻箱的阻值，記錄R和I，應(yīng)用E＝I1(R1＋r)和E＝I2(R2＋r)，求出E和r.圖4－3－6圖4－3－7(2)用電阻箱和電壓表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．實(shí)驗(yàn)電路如圖4－3－7所示．實(shí)驗(yàn)原理：改變電阻箱的阻值，記錄R和U，應(yīng)用求出E和r.思維拓展：(1)用電阻箱和電流表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．實(shí)1．在測(cè)定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻約為2Ω)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選：

A．電壓表量程為15VB．電壓表量程為3VC．變阻器為(20Ω，3A)D．變阻器為(500Ω，0.2A)1．在測(cè)定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻約為2Ω(1)電壓表應(yīng)該選______(填“A”或“B”)，這是因?yàn)開________________________．(2)變阻器應(yīng)選______(填“C”或“D”)，這是因?yàn)開__________________________________________．解析：由于電源電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，故選量程為0～3V的電壓表B，讀數(shù)既準(zhǔn)確，又方便；D滑動(dòng)變阻器的額定電流太小，最大阻值太大，調(diào)節(jié)不方便，故選C變阻器．答案：見解析(1)電壓表應(yīng)該選______(填“A”或“B”)，這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及誤差分析1．?dāng)?shù)據(jù)處理方法①代數(shù)法：運(yùn)用解方程組求解E和r.為了減少實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，應(yīng)該利用U、I值多求幾組E和r的值，算出它們的平均值實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及誤差分析1．?dāng)?shù)據(jù)處理方法②圖象法：以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)幾組I、U的測(cè)量數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，此時(shí)可大致看到，U－I圖象是一條直線．如圖4－3－8所示．圖4－3－8②圖象法：以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)幾組溫馨提示：畫線時(shí)應(yīng)讓盡量多的點(diǎn)在直線上，不在直線上的點(diǎn)也要大致相等地分布在直線兩側(cè)，個(gè)別偏離直線過遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去，不予考慮．溫馨提示：畫線時(shí)應(yīng)讓盡量多的點(diǎn)在直線上，不在直線上的點(diǎn)也要大2．實(shí)驗(yàn)誤差分析①偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U－I圖象時(shí)描點(diǎn)不很準(zhǔn)確。②系統(tǒng)誤差：本實(shí)驗(yàn)采用如圖4－3－4所示的電路是存在系統(tǒng)誤差的，在理論上E＝U＋(IV＋I(xiàn)A)r，其圖4－3－9中電壓表示數(shù)U是準(zhǔn)確的電源兩端電壓．而實(shí)驗(yàn)中忽略了通過電壓表的電流IV(IV＝I真－I測(cè))而形成誤差(如圖4－3－9中標(biāo)示出的虛線段)，而且電壓表示數(shù)越大，IV越大．從圖4－3－9可知實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電源電動(dòng)勢(shì)E測(cè)＜E真，電源內(nèi)電阻r測(cè)＜r真．2．實(shí)驗(yàn)誤差分析圖4－3－9中電壓表示數(shù)U是準(zhǔn)確的電源兩端電2．在用電壓表和電流表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用電壓表和電流表的內(nèi)電阻分別為1kΩ和0.1Ω，圖4－3－10中為實(shí)驗(yàn)原理圖及所需器件圖．(1)在圖中畫出連線，將器件按原理圖連接成實(shí)驗(yàn)電路．圖4－3－102．在用電壓表和電流表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用電(2)一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖4－3－11中畫出U－I圖象，根據(jù)圖象讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，求出電池內(nèi)電阻r＝________Ω.圖4－3－11(2)一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖4－3I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.101.05解析：(1)按照實(shí)驗(yàn)原理圖將實(shí)物圖連接起來，如圖甲所示．I/A0.120.200.310.320.500.57U/V答案：1.46

0.75答案：1.460.75典例精析典例精析

電路圖的實(shí)物連接【例1】某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為0～20Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖4－3－12所示．(1)該學(xué)生接線中錯(cuò)誤的和不規(guī)范的做法是(

)圖4－3－12 電路圖的實(shí)物連接【例1】某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的A．滑動(dòng)變阻器不起變阻作用B．電流表接線有錯(cuò)C．電壓表量程選用不當(dāng)D．電壓表連接不妥(2)在下面方框里畫出這個(gè)實(shí)驗(yàn)的正確電路圖．A．滑動(dòng)變阻器不起變阻作用解析：在實(shí)物連線圖中，滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)固定端接入了電路，滑動(dòng)頭沒有接入，所以移動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭時(shí)，不會(huì)改變接入電路的電阻大小，變阻器不起變阻作用，選A.直流電流表只允許電流從電表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，圖中電流表的正、負(fù)接線柱接對(duì)了，所以選項(xiàng)B不選．圖中電源由一節(jié)干電池充當(dāng)，電動(dòng)勢(shì)是1.5V，所以電壓表的量程應(yīng)選用0～3V，圖中連接是正確的，所以選項(xiàng)C不選．解析：在實(shí)物連線圖中，滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)固定端接入了電路，滑動(dòng)圖中把電壓表直接和電池兩端并聯(lián)，這樣即使將開關(guān)斷開，電壓表仍有示數(shù)，也即開關(guān)不能控制通過電壓表的電流，所以電壓表的接線不妥，選D.答案：(1)AD

(2)這個(gè)實(shí)驗(yàn)正確的電路圖應(yīng)該如下圖所示．圖中把電壓表直接和電池兩端并聯(lián)，這樣即使將開關(guān)斷開，電壓表仍反思領(lǐng)悟：連接實(shí)物圖時(shí)，要把握以下幾點(diǎn)：(1)先畫出原理圖，這是連實(shí)物圖的依據(jù)．(2)先連接干路，再接支路(先串聯(lián)，后并聯(lián))．(3)注意電源的正負(fù)極，電表正負(fù)極接線柱，電表的量程及變阻器的合理選用．反思領(lǐng)悟：連接實(shí)物圖時(shí)，要把握以下幾點(diǎn)：如圖4－3－13所示是測(cè)量兩節(jié)干電池組成的串聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)所用器材，用實(shí)線將它們連成實(shí)驗(yàn)電路．圖4－3－13如圖4－3－13所示是測(cè)量兩節(jié)干電池組成的串聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)解析：本題考查實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)物連線．首先畫出實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示．因?yàn)榇郎y(cè)電源電動(dòng)勢(shì)約為3V，所以電壓表選用0～3V的量程；干電池的允許電流一般在0.5A左右，所以電流表應(yīng)選用0～0.6A的量程；注意開關(guān)閉合前，要使變阻器接入電路的阻值盡量大些，保護(hù)電流表以防燒毀．電壓表不要直接接在電源的兩極上，要受開關(guān)的控制，實(shí)物連接圖如下圖所示．答案：見解析圖解析：本題考查實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)物連線．首先畫出實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所利用U-I圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)【例2】為了測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖4－3－14所示測(cè)量電路．在某次實(shí)驗(yàn)中，記錄的數(shù)據(jù)如下表：圖4－3－14實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345電流表的示數(shù)I/A0.240.500.701.101.50電壓表的示數(shù)U/V1.301.100.950.600.30利用U-I圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)【例2】為了測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在如圖4－3－15所示的有方格的紙上畫出U－I圖線．由畫出的U－I圖線可求得電源的電動(dòng)勢(shì)E＝_______V，電源的內(nèi)阻r＝_____Ω.圖4－3－15請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在如圖4－3－15所示的有方格的紙上畫出U－I解析：建立坐標(biāo)系，利用描點(diǎn)法畫U－I圖象如右圖所示，直線與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)即為電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.50V答案：見解析圖1.50

0.8解析：建立坐標(biāo)系，利用描點(diǎn)法畫U－I圖象如右圖所示，直線與縱反思領(lǐng)悟：干電池內(nèi)電阻較小時(shí)，路端電壓U的變化也較?。@時(shí)，在畫U－I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)．但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流．不過直線斜率的大小照樣還是電源的內(nèi)電阻．如下圖所示．甲乙反思領(lǐng)悟：干電池內(nèi)電阻較小時(shí)，路端電壓U的變化也較?。@時(shí)，圖4－3－16是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U－I圖象，下列關(guān)于這個(gè)圖象的說法正確的是(

)A．縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，即E＝3VB．橫軸截距表示短路電流，圖4－3－16即I短＝0.6A圖4－3－16是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U－I圖象，下列關(guān)于答案：AD答案：AD

利用圖象的斜率、截距求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻1．首先利用閉合電路歐姆定律，寫出表達(dá)式E＝I(R＋r)，然后由圖象給出的信息變換表達(dá)式，轉(zhuǎn)化為直線方程．2．從直線的斜率，截距入手找出解題突破口．創(chuàng)新拓展利用圖象的斜率、截距求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻創(chuàng)新拓展圖4－3－17

圖4－3－18

圖4－3－17圖4－3－18答案：3

1答案：31第3節(jié)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻第3節(jié)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻溫故知新溫故知新1．下列說法中正確的是 (

)A．同一型號(hào)干電池，舊電池比新電池的電動(dòng)勢(shì)小，內(nèi)阻大，容量不變B．電源電動(dòng)勢(shì)E與通過電源的電流I的乘積EI表示電源內(nèi)靜電力的功率C．1號(hào)干電池比5號(hào)干電池的電動(dòng)勢(shì)小，容量大D．當(dāng)通過同樣的電荷量時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為2V的蓄電池比1.5V的干電池提供的電能多精彩回眸1．下列說法中正確的是 ()精彩回解析：同樣型號(hào)的舊電池比新電池電動(dòng)勢(shì)略小，內(nèi)阻略大，但不同型號(hào)的干電池相比較，電動(dòng)勢(shì)相同而容量不同，故A、C錯(cuò)誤；電動(dòng)勢(shì)是表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的物理量，它等于非靜電力移送單位電荷量所做的功，電源總功率的表達(dá)式為EI，故B錯(cuò)誤，D正確．答案：D解析：同樣型號(hào)的舊電池比新電池電動(dòng)勢(shì)略小，內(nèi)阻略大，但不同型2．電池已成為人類生活的親密伙伴，生活中處處需要電池，新舊電池的主要不同是內(nèi)電阻不同．從前面的學(xué)習(xí)可知伏安法可以測(cè)電阻，用歐姆表也可以直接測(cè)電阻．電源的內(nèi)電阻在元器件里面，那應(yīng)該怎樣測(cè)量呢？今天我們就來學(xué)習(xí)如何測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．2．電池已成為人類生活的親密伙伴，生活中處處需要電池，新舊電一、實(shí)驗(yàn)原理1．用電壓表、電流表加上一個(gè)可變電阻，測(cè)定電動(dòng)勢(shì)時(shí)的電路圖如圖4－3－1所示．其計(jì)算式為E＝U＋I(xiàn)r.新知梳理圖4－3－1一、實(shí)驗(yàn)原理新知梳理圖4－3－12．用電流表、電阻箱測(cè)定電動(dòng)勢(shì)時(shí)的電路圖如圖4－3－2所示．其計(jì)算式為E＝IR＋I(xiàn)r.圖4－3－22．用電流表、電阻箱測(cè)定電動(dòng)勢(shì)時(shí)的電路圖如圖4－3－2所示．3．用電壓表、電阻箱測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)時(shí)的電路圖如圖4－3－3所示．圖4－3－33．用電壓表、電阻箱測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)時(shí)的電路圖如圖4－3－3二、數(shù)據(jù)處理方法1．代數(shù)法：運(yùn)用解方程組求解E和r，為了減小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，利用U和I值多求幾組E和r的值，算出它們的平均值．2．圖象法：對(duì)于E、r一定的電源，路端電壓U與通過干路的電流I所成的圖象應(yīng)該是一條直線，這條直線與縱軸的交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)，與橫軸的交點(diǎn)表示短路電流，圖線的斜率的絕對(duì)值表示電源內(nèi)電阻．

二、數(shù)據(jù)處理方法合作探究合作探究伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理如圖4－3－4所示，根據(jù)閉合電路歐姆定律：E＝U＋I(xiàn)r，改變外電路電阻R，用電流表和電壓表測(cè)出兩組總電流I1、I2和路端電壓U1、U2，即可得到兩個(gè)方程：E＝U1＋I(xiàn)1r和E＝U2＋I(xiàn)2r，解此方程組可圖4－3－4得電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝，電源的內(nèi)電阻為r＝.伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理如圖4－3－4所示，根據(jù)閉合溫馨提示：本實(shí)驗(yàn)是用電壓表和電流表同時(shí)測(cè)電壓和電流，也可稱之為“伏安法”，但這里的被測(cè)對(duì)象是電源．一般電源(例如干電池)的內(nèi)電阻都較小，與電流表的內(nèi)電阻相差不大，而圖4－3－5電壓表的內(nèi)電阻遠(yuǎn)大于電源內(nèi)電阻，所以為減小實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)所用的電路圖為如圖4－3－4所示的電路，而不采用圖4－3－5所示的電路．對(duì)電源而言圖4－3－4可稱為“外接法”，圖4－3－5可稱為“內(nèi)接法”．溫馨提示：本實(shí)驗(yàn)是用電壓表和電流表同時(shí)測(cè)電壓和電流，也可稱之思維拓展：(1)用電阻箱和電流表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．實(shí)驗(yàn)電路如圖4－3－6所示．實(shí)驗(yàn)原理：改變電阻箱的阻值，記錄R和I，應(yīng)用E＝I1(R1＋r)和E＝I2(R2＋r)，求出E和r.圖4－3－6圖4－3－7(2)用電阻箱和電壓表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．實(shí)驗(yàn)電路如圖4－3－7所示．實(shí)驗(yàn)原理：改變電阻箱的阻值，記錄R和U，應(yīng)用求出E和r.思維拓展：(1)用電阻箱和電流表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．實(shí)1．在測(cè)定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻約為2Ω)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選：

A．電壓表量程為15VB．電壓表量程為3VC．變阻器為(20Ω，3A)D．變阻器為(500Ω，0.2A)1．在測(cè)定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)電阻約為2Ω(1)電壓表應(yīng)該選______(填“A”或“B”)，這是因?yàn)開________________________．(2)變阻器應(yīng)選______(填“C”或“D”)，這是因?yàn)開__________________________________________．解析：由于電源電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，故選量程為0～3V的電壓表B，讀數(shù)既準(zhǔn)確，又方便；D滑動(dòng)變阻器的額定電流太小，最大阻值太大，調(diào)節(jié)不方便，故選C變阻器．答案：見解析(1)電壓表應(yīng)該選______(填“A”或“B”)，這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及誤差分析1．?dāng)?shù)據(jù)處理方法①代數(shù)法：運(yùn)用解方程組求解E和r.為了減少實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，應(yīng)該利用U、I值多求幾組E和r的值，算出它們的平均值實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及誤差分析1．?dāng)?shù)據(jù)處理方法②圖象法：以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)幾組I、U的測(cè)量數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，此時(shí)可大致看到，U－I圖象是一條直線．如圖4－3－8所示．圖4－3－8②圖象法：以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)幾組溫馨提示：畫線時(shí)應(yīng)讓盡量多的點(diǎn)在直線上，不在直線上的點(diǎn)也要大致相等地分布在直線兩側(cè)，個(gè)別偏離直線過遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去，不予考慮．溫馨提示：畫線時(shí)應(yīng)讓盡量多的點(diǎn)在直線上，不在直線上的點(diǎn)也要大2．實(shí)驗(yàn)誤差分析①偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U－I圖象時(shí)描點(diǎn)不很準(zhǔn)確。②系統(tǒng)誤差：本實(shí)驗(yàn)采用如圖4－3－4所示的電路是存在系統(tǒng)誤差的，在理論上E＝U＋(IV＋I(xiàn)A)r，其圖4－3－9中電壓表示數(shù)U是準(zhǔn)確的電源兩端電壓．而實(shí)驗(yàn)中忽略了通過電壓表的電流IV(IV＝I真－I測(cè))而形成誤差(如圖4－3－9中標(biāo)示出的虛線段)，而且電壓表示數(shù)越大，IV越大．從圖4－3－9可知實(shí)驗(yàn)測(cè)出的電源電動(dòng)勢(shì)E測(cè)＜E真，電源內(nèi)電阻r測(cè)＜r真．2．實(shí)驗(yàn)誤差分析圖4－3－9中電壓表示數(shù)U是準(zhǔn)確的電源兩端電2．在用電壓表和電流表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用電壓表和電流表的內(nèi)電阻分別為1kΩ和0.1Ω，圖4－3－10中為實(shí)驗(yàn)原理圖及所需器件圖．(1)在圖中畫出連線，將器件按原理圖連接成實(shí)驗(yàn)電路．圖4－3－102．在用電壓表和電流表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用電(2)一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖4－3－11中畫出U－I圖象，根據(jù)圖象讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E＝________V，求出電池內(nèi)電阻r＝________Ω.圖4－3－11(2)一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖4－3I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.101.05解析：(1)按照實(shí)驗(yàn)原理圖將實(shí)物圖連接起來，如圖甲所示．I/A0.120.200.310.320.500.57U/V答案：1.46

0.75答案：1.460.75典例精析典例精析

電路圖的實(shí)物連接【例1】某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的阻值范圍為0～20Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖4－3－12所示．(1)該學(xué)生接線中錯(cuò)誤的和不規(guī)范的做法是(

)圖4－3－12 電路圖的實(shí)物連接【例1】某學(xué)生用電流表和電壓表測(cè)干電池的A．滑動(dòng)變阻器不起變阻作用B．電流表接線有錯(cuò)C．電壓表量程選用不當(dāng)D．電壓表連接不妥(2)在下面方框里畫出這個(gè)實(shí)驗(yàn)的正確電路圖．A．滑動(dòng)變阻器不起變阻作用解析：在實(shí)物連線圖中，滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)固定端接入了電路，滑動(dòng)頭沒有接入，所以移動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭時(shí)，不會(huì)改變接入電路的電阻大小，變阻器不起變阻作用，選A.直流電流表只允許電流從電表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出，圖中電流表的正、負(fù)接線柱接對(duì)了，所以選項(xiàng)B不選．圖中電源由一節(jié)干電池充當(dāng)，電動(dòng)勢(shì)是1.5V，所以電壓表的量程應(yīng)選用0～3V，圖中連接是正確的，所以選項(xiàng)C不選．解析：在實(shí)物連線圖中，滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)固定端接入了電路，滑動(dòng)圖中把電壓表直接和電池兩端并聯(lián)，這樣即使將開關(guān)斷開，電壓表仍有示數(shù)，也即開關(guān)不能控制通過電壓表的電流，所以電壓表的接線不妥，選D.答案：(1)AD

(2)這個(gè)實(shí)驗(yàn)正確的電路圖應(yīng)該如下圖所示．圖中把電壓表直接和電池兩端并聯(lián)，這樣即使將開關(guān)斷開，電壓表仍反思領(lǐng)悟：連接實(shí)物圖時(shí)，要把握以下幾點(diǎn)：(1)先畫出原理圖，這是連實(shí)物圖的依據(jù)．(2)先連接干路，再接支路(先串聯(lián)，后并聯(lián))．(3)注意電源的正負(fù)極，電表正負(fù)極接線柱，電表的量程及變阻器的合理選用．反思領(lǐng)悟：連接實(shí)物圖時(shí)，要把握以下幾點(diǎn)：如圖4－3－13所示是測(cè)量兩節(jié)干電池組成的串聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)所用器材，用實(shí)線將它們連成實(shí)驗(yàn)電路．圖4－3－13如圖4－3－13所示是測(cè)量兩節(jié)干電池組成的串聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)解析：本題考查實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)物連線．首先畫出實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示．因?yàn)榇郎y(cè)電源電動(dòng)勢(shì)約為3V，所以電壓表選用0～3V的量程；干電池的允許電流一般在0.5A左右，所以電流表應(yīng)選用0～0.6A的量程；注意開關(guān)閉合前，要使變阻器接入電路的阻