伏安特性实验误差分析_人教高中物理必修第三册《3 实验：电池电动势和内阻的测量》...
实验：电池电动势和内阻的测量
【教学目标】https://www.shimengyuan.com/nianji/2410.html
一、知识与技能
1．知道测量电源，电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流的变化关系。
2．经历实验过程，掌握实验原理和方https://www.renjiaoshe.com/jiaocai/2060.html法，学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。
3．尝试进行电源电动势和内阻测量误差的分析，了解测量中减小误差的方法。
二、过程与方法
1．体验设计测量电源的电动势和内阻实验的电路、选择实验的仪器、连接实验电路，这些过程可以让学生得到操作技能的训练。
2．实验数据的采集、实验数据的分析以及图像法对实验数据的处理，可以锻炼学生的思维方法。
三、情感、态度与价值观
1．使学生理解和掌握基本的实验手段和处理数据的基本过程和技能，严谨求实的态度和不断探索的精神。
2．培养仔细观察，真实记录实验数据等良好的实验习惯和实事求是的品质。
3．提高学生的思维能力、操作能力，激发学生的学习兴趣，培养学生团队合作、探究、交流、动手处理问题的能力。
【教学重点】
掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。只有掌握了原理和方法，才能加深对电动势和内阻的理解。
【教学难点】
用图像法处理实验数据、实验误差分析。图像中的两个截距点的处理办法。
【教学过程】
一、复习提问、新课导入
教师：我们的日常生活中，很多用电器都离不开电池，而电池的电动势和内阻是电池的两个最重要参数，要求学生根据闭合电路，欧姆定律的知识来设计电路，从而测出电源的电动势和内阻，从而激发学生对所学知识的实际问题应用的渴望和兴趣。
二、新课教学
1．实验方法：用伏安法测量
如图所示，改变滑动变阻器的阻值，分别测量两组U、I的值，则由闭合电路欧姆定律可得：
2．数据记录：
3．数据处理：
4．注意事项：
(1)电压表、电流表要选择合适的量程，使测量时指针的偏角大一些，减小读数时的误差。
(2)为了使电池的路端电压变化较明显，电池的内阻宜大些。也可以将一个定值电阻与电池串联在一起作为电源，不过要注意测量结果减去定值电阻才是电池内阻。
(3)干电池在大电流放电时，电动势会明显下降，内阻会明显增大，故在实验中，不要将电流调得过大，且读取电表数据要快，每次读完立即断开电键。
(4)在画??−??图线(直线)时，要使尽可能多的点落在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等，个别偏离直线较远的点应舍去。求r时选取直线上相距较远的两点求斜率可以减小误差。
(5)由于电池的内阻r一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，这时直线与横轴的交点不再是短路电流，但斜率的绝对值仍然还是电源的内阻r。所以求内阻的一般表达式应该是??=|Δ??/Δ??|。
(6)电阻??的伏安特性曲线中，??与??成正比，前提是??保持一定。
补充：
电源的U-I图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：E、r不变，外电阻R改变，电流I增大，路端电压U将随之减小，U与I成线性关系，U=E-Ir。
也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。
5．误差分析：
(1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作??−??图象时描点不是很准确。
(2)系统误差：选用电路图时，实验电路中的电流表也有内接法和外接法之分，两种方式测量都会带来误差。
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