老师同一个题让学生做20遍（老师把实验知识扔给了你）

哈喽 大家好

六月啦

夏天的暑热也要真正开始无孔不入啦

在这里僧僧也要提醒大家

多喝水 多吃水果蔬菜

不要太贪吃冰棍冷饮

一定要健康生活每一天！

当然 对于同学们来说

保证有一个强健身体的同时

还是不能忘记学习哟

这不 僧僧又带着有用的学科知识

来带领大家一起进入学习状态中了

上周我们学习了

关于议论文素材的积累和运用

僧僧相信大家之后也有主动去积累素材

所以这周我们继续新的科目

关于物理的一个实验

这个实验叫做

测量电源电动势内阻

这节知识的相关内容源于章进老师的课程

话不多说 让我们现在就来对这个实验

一探究竟

实验原理

上面的这个图呢

就是正常情况下

测量电源电动势内阻的基本图示

它本身有电动势为E

内阻为r

做实验的时候会有个

外接的滑动变阻R

其它都是在变化的

R值是多少我们是看不出来的

因为它不是电阻箱

V表示这里接了一个电压表

A则表示此处接了一个电流表

那这个实验的原理是什么呢？

其实就是闭合电路的欧姆定律

变压为U

U=E-Ir

这里面的E和r是恒定不变的

但是外接电阻导致了

U和I在不断发生变化

所以我们在测不同的U和I的值之后

是可以得出E和r的值的

这就是这一实验的原理

但是 我们的这一实验

它是有误差的

很多同学可能会觉得U会不准

但是这里的U区别于其它实验定律

它代表的是路端电压

I代表的是干路电流

这个电压表连接在电压两端

所以这里的U是准确的

那么 这里的误差其实来源于I

因为这里的I

所测的是支路电流

但是我们需要的是干路的电流值

这两个电流值的大小是不一样的

在这里测出来的电流值

其实会偏小

但是这里需要注意的是

测量的值有问题

不是因为电流本身的问题

而是电压表的问题

电压表在这里是有分流的

这就是电流数值偏小的原因

两组数据和多组数据求解

如果说 在这个实验里面

给出了两组数据的话

大家觉得

我们用图像还是用方程公式更好解决呢？

其实 对于两组数据而言

我们只需要代入公式

就能轻而易举的求值

比如第一次滑动变阻放在某一位置后

你可以求出一个变压为U1

U1=E-I1r

这是第一个公式

第二次的时候

你把滑动变阻放在别的位置

U和I也发生了变化

我们就可以得到第二个公式

U2=E-I2r

这里的U1U2、I1I2

都是已知的数字

只需要把已知数代进去

合并第一个和第二个方程

就能求出来E和r的值

那么如果多组数据的话

再用公式去解就没有那么方便了

这个时候我们用图像法来求值

在我们的UI图上标点、画线

这个图就是以U作为纵坐标

I作为横坐标

最终得出了这样一条斜率为负的直线

那怎么样在这张图上读出电动势内阻呢？

其实很简单 直线和纵轴在1.40的值上有个交点

这个点电流等于0

那么Ir等于0的话

这个点其实就可以得出是E

即电动势

所以从这个图上我们可以看出

电动势等于1.40V

除此之外 我们还可以从图里读出内阻

在这张图里I是横坐标

所以斜率是-I

斜率的绝对值就等于内阻

这样的话 我们就可以用图像得出

内阻的值

误差分析

前面的内容是基于这个实验的

基础知识

而对于这个实验来说

其实难度最大的

是它的误差分析

接下来 我们来看一看

这个难点的内容

前面我们说过

这个实验中I值存在偏小的误差

所以会导致最后测量出的

电动势和内阻也有误差

那么这个误差应该怎么分析呢？

之前有所过 之所以I有误差

是因为电压表有分流

但这也导致会有一种情况下没有误差

也就是没有分流的时候

这个时候

U=0 Iv=0

这里的I值是准确的

用图像这样表示

红色的点表示准确值点

那么测量值也可以根据这个图像画出来

从这一准确点出发

画出偏小数值的I和U

以虚线表示的不同交点

表示的就是数值大和小不同时的值

就是下面这张图所示

那么我们就可以从这张图上看出来

E值的测量值比准确值要偏小

内阻r就是线的斜率

它的测量值也要比准确值偏小

当然 用画图像的方式去看误差

还是会有些困难

那么章老师给大家准备了另外一个知识点

等效电源法

由于这个方法过于复杂

在这里我们就不细致讲解它的原理了

只给出它的结论

这样两个串联电阻是等效的

在这样的并联电路中

上面的值全部由下面的替换

Rx值是不会变化的

那么它们的关系

还是等效的

那么 在这张图里面

它的电动势还是E 内阻是r

电阻是Rv

这个时候 如果我们把红色这一部分

看成一个整体 一个新的电源

这个新的电源

电动势内阻是多少呢？

我们用等效电动势来表示

它就是

E·Rv÷Rv r

等效之后的电阻是

两个的并联电阻 就等于

Rvr÷Rv r

但是这里要注意 测出来的电动势

比真实电动势还是要偏小

那我们在等效时

是把电流表和电源看成一个整体

还是要把电压表和电源看成一个整体呢？

在这里我们采取“就近”原则

谁和电源更近

就和谁看成一个整体

像在这个图里

电压表和电源更近

就把它们看成一个整体

误差分析这部分内容

可以说非常的难了

但是僧僧相信大家

通过今天的学习

以及平时在课程上的训练

还是可以掌握这部分的内容！

为了帮助大家更好地学习今天的知识

留给大家一道例题吧

同学们可以试试

有没有理解这部分呢

好了 那我们下周见

大家要每天都开心哟！

信息来源微信公众号“高中僧”，更多精彩内容敬请期待~

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