测电源电动势和内电阻

1、课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话闭合电路欧姆闭合电路欧姆 课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话4作图法数据处理，如图所示作图法数据处理，如图所示E 课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探

2、究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话三、实验器材三、实验器材电池电池(被测电源被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔关、导线、坐标纸、铅笔四、实验步骤四、实验步骤1电流表用电流表用0.6 A量程，电压表用量程，电压表用3 V量程，按图甲连量程，按图甲连接好电路接好电路2把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话3闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数

3、并记闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据录一组数据(I1、U1)用同样方法测量几组用同样方法测量几组I、U值填入表格值填入表格中中4断开开关，拆除电路，整理好器材断开开关，拆除电路，整理好器材课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话五、数据处理五、数据处理本实验中数据的处理方法：一是联立方程求解的公式本实验中数据的处理方法：一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法法，二是描点画图法.课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话方法一：取六组对应的方法一：取六

4、组对应的U、I数据，数据满足关系式数据，数据满足关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r让第让第1式和第式和第4式联立式联立方程，第方程，第2式和第式和第5式联立方程，第式联立方程，第3式和第式和第6式联立方程，这式联立方程，这样解得三组样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势，取其平均值作为电池的电动势E和内阻和内阻r的的大小大小课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话六、误差分析六、误差分析1偶然误差偶然误差(1)读数

5、不准和电表线性不良引起误差读数不准和电表线性不良引起误差(2)用图象法求用图象法求E和和r时，由于作图不准确造成的误差时，由于作图不准确造成的误差(3)测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化变化课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话2系统误差系统误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差(1)如右图甲电路：在理论上如右图甲电路：在理论上EU(IvIA)r，其中电，其中电压表示数压表示数U是准确的电源两端电压而实验中忽略了通过电压是准确的电

6、源两端电压而实验中忽略了通过电压表的电流表的电流Iv而形成误差而形成误差(如图乙中虚线段如图乙中虚线段)，而且电压表示数越，而且电压表示数越大，大，Iv越大越大乙乙 课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话丁丁 丙丙 课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话七、注意事项七

7、、注意事项1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的干电池些，可选用已使用过一段时间的干电池2干电池在大电流放电时，电动势干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内会明显下降，内阻阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3 A，短时间放电不，短时间放电不宜超过宜超过0.5 A因此，实验中不要将因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，调得过大，读电表要快，每次读完立即断电每次读完立即断电课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对

8、话3要测出不少于要测出不少于6组组I、U数据，且变化范围要大些，数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第数据中，第1和第和第4为一为一组、第组、第2和第和第5为一组、第为一组、第3和第和第6为一组，分别解出为一组，分别解出E、r值再值再求平均值求平均值4在画在画UI图线时，要使较多的点落在这条直线上或图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧个别偏离直线太远的点可舍使各点均匀分布在直线的两侧个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而去不予考虑这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度

9、提高精确度课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话5干电池内阻较小时路端电压干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画会比电动势小很多，这时，在画UI图线时，纵轴的刻度可图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐横坐标标I必须从零开始必须从零开始)但这时图线和横轴的交点不再是短路电但这时图线和横轴的交点不再是短路电流不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻流不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻课堂互动探究课

10、堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话八、实验改进八、实验改进1用一个电流表和电阻箱测量，电路如右图，测量原用一个电流表和电阻箱测量，电路如右图，测量原理为：理为：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出，由此可求出E和和r，此种方，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主

11、回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话测量测量E和和r的实验方案为调节滑动变阻器，改变电源的实验方案为调节滑动变阻器，改变电源两端的电压两端的电压U和流过电源的电流和流过电源的电流I，依据公式，依据公式_，利用，利用测量数据作出测量数据作出UI图象，得出图象，得出E和和r.将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测

12、量结果的影响，请在图甲中用笔画线代替导线连接电路测量结果的影响，请在图甲中用笔画线代替导线连接电路课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的果汁电池的UI图象如图乙中图象如图乙中(a)(b)(c)(d)所示，由此可知：所示，由此可知：在 该 实 验 中 ， 随 电 极 间 距 的 减 小 ， 电 源 电 动 势在 该 实 验 中 ， 随 电 极 间 距 的 减 小 ， 电 源 电 动 势_(填填“增大增大”“”“减小减小”“”“不变不变”

13、)，电源内阻，电源内阻_(填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”)曲线曲线(c)对应的电源电动势对应的电源电动势E_V，内阻，内阻r_，当外电路总电阻为，当外电路总电阻为2500 时，该电源的输出功率时，该电源的输出功率P_mW.(均保留三位有效数字均保留三位有效数字)课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话尝试解答尝试解答测电池的电动势和内阻的基本实验原理测电池的电动势和内阻的基本实验原理就是闭合电路欧姆定律，即就是闭合电路欧姆定律，即UEIr.电压表视为理想电电压表视为理想电表，其不分流，电压表测电源的路端电压，电流表

14、测电路的表，其不分流，电压表测电源的路端电压，电流表测电路的总电流，误差较小总电流，误差较小 在在UI图象中图线与图象中图线与U轴的截距大小轴的截距大小等于电源电动势的大小，图线的斜率大小等于电源的内阻大等于电源电动势的大小，图线的斜率大小等于电源的内阻大小，即由图象可知，四条线与小，即由图象可知，四条线与U轴的截距相等，即电动势不轴的截距相等，即电动势不变，而图线的斜率依次变大，电源的内阻增大；变，而图线的斜率依次变大，电源的内阻增大； 课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总

15、复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话本题考查伏安法测电源电动势和内阻，要求学生能正本题考查伏安法测电源电动势和内阻，要求学生能正确选择电路确选择电路(内、外接法的选择内、外接法的选择)，并能够根据图象求解电源的，并能够根据图象求解电源的电动势和内阻，计算出在电源上接入某电阻时的输出功率，电动势和内阻，计算出在电源上接入某电阻时的输出功率，看似简单，却很容易出错；如果不明确内、外接法的误差特看似简单，却很容易出错；如果不明确内、外接法的误差特点，很难在两种接法中作出正确选择，这就要求我们在平时点，很难在两种接法中作出正确选择，这就要求我们在平时学习中不能放过任何一个细节，对知识要理解

16、透彻学习中不能放过任何一个细节，对知识要理解透彻. 课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话A闭合闭合S1，S3拨向拨向1，读出电压表的示数为，读出电压表的示数为U0，电流，电流表的示数为表的示数为I0BS3拨向拨向2，读出电压表的示数为，读出电压表的示数为U1C闭合闭合S2，S3仍拨向仍拨向2，读出电压表的示数为，读出电压表的示数为U2，电，电流表示数为流表示数为I2D整理器材，计算电池的电动势整理器材，计算电池的电动势E和内阻和

17、内阻r所 测 得 的 物 理 量 的 符 号 求 出 电 池 的 电 动 势所 测 得 的 物 理 量 的 符 号 求 出 电 池 的 电 动 势 E _，内阻，内阻r_.课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(对应学生用书对应学

18、生用书P153)外推法在处理实验数据上的应用外推法在处理实验数据上的应用有些物理量可以局部观察或测量，作为它的极端情有些物理量可以局部观察或测量，作为它的极端情况，不易直接观测，如果把这局部观察测量得到的规律外推况，不易直接观测，如果把这局部观察测量得到的规律外推到极端，可以达到目的到极端，可以达到目的例如在测电源电动势和内电阻的实验中，无法直接测例如在测电源电动势和内电阻的实验中，无法直接测量量I0(断路断路)时的路端电压时的路端电压(电动势电动势)和短路和短路(U0)时的电流强时的电流强度，通过一系列度，通过一系列U、I对应值点画出直线并向两方延伸，交对应值点画出直线并向两方延伸，交U轴轴

19、点为电动势，交点为电动势，交I轴点为短路电流轴点为短路电流课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话R/166.771.450.033.325.020.0U/V8.35.94.84.23.22.91/R(1021)0.601.402.003.004.005.001/U(V1)0.120.170.210.240.310.35课堂互动探究

20、课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话从图线中可求得从图线中可求得E_V.课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话答案答案 (1)9.4(2)连线如下图连线如下图课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话所作图象如下图所作图象如下图课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理

21、与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(2)实物图连接是一类考查学生实验技能和操作能力较实物图连接是一类考查学生实验技能和操作能力较为有效的题型，连线前一定要画出实验电路图，然后按图连为有效的题型，连线前一定要画出实验电路图，然后按图连线，且必须注意以下几点：线，且必须注意以下几点：(1)连线不能交叉；连线不能交叉；(2)必须把线接必须把线接在接线柱上；在接线柱上；(3)电流应从电表正接线柱流入，从负接线柱流电流应从电表正接线柱流入，从负接线柱流出；出；(4)变阻器应处在有效控制状态在实际操作中，画电路变阻器应处在有效控

22、制状态在实际操作中，画电路图时，各元件的相对位置应尽量与实物图相吻合；连实物图图时，各元件的相对位置应尽量与实物图相吻合；连实物图时，应先串后并，先连控制电路后连测量电路要特别注意时，应先串后并，先连控制电路后连测量电路要特别注意变阻器的分压连接，把变阻器的全电阻、开关、电源连成干变阻器的分压连接，把变阻器的全电阻、开关、电源连成干路，取变阻器的部分电阻与测量电路并联即可路，取变阻器的部分电阻与测量电路并联即可课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(对应学生用书对应学生用书P153)1在测定一节干电池电动势和内阻的实验中，某学生在

23、测定一节干电池电动势和内阻的实验中，某学生采用了如下图所示实验器材连接，请指出该学生在接线中错采用了如下图所示实验器材连接，请指出该学生在接线中错误和不规范的做法误和不规范的做法课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(1)_；(2)_；(3)_；(4)_答案答案 (1)滑动变阻器不起变阻作用滑动变阻器不起变阻作用(2)电流表正负接线柱错误电流表正负接线柱错误(3)电压表量程选用不当电压表量程选用不当(4)电压表没有并接在开关和电源串联后的两端电压表没有并接在开关和电源串联后的两端课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考

24、总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话2为了测定一节干电池的电动势和内阻，某实验小组为了测定一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按图甲所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电按图甲所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由A端向端向B端逐渐滑端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5 V且几乎不变，直到当滑片滑至临近且几乎不变，直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出电压数值分布均匀的

25、几组不同的电变化，这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值，出现上述情况的原因是流值、电压值，出现上述情况的原因是_改进方法改进方法是是_改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出图乙所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势为图乙所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势为E_V，内阻，内阻r_.课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话3在测一节干电池在测一节干电池(电动势约为电

26、动势约为1.5 V，内阻约为，内阻约为2 )的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选用；用；A电压表量程为电压表量程为15 V，B电压表量程为电压表量程为3 V，A变阻器为变阻器为(020 ，3 A)，B变阻器为变阻器为(0500 ，0.2 A)电压表应该电压表应该选选_(选填选填“A”或或“B”)，这是因为，这是因为_；变阻器；变阻器应该选应该选_(选填选填“A”或或“B”)，这是因为，这是因为_课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话解析解析干电池的电动势干电池的电动势

27、1.5 V，而，而A电压表量程是电动电压表量程是电动势势(1.5 V)的的10倍，读数误差较大，故应选倍，读数误差较大，故应选B电压表；电压表；B变阻器变阻器的电阻值太大，额定电流又过小，故应选的电阻值太大，额定电流又过小，故应选A变阻器变阻器答案答案 BA电压表量程过大，读数误差较大电压表量程过大，读数误差较大AB变阻器额定电流过小，阻值太大变阻器额定电流过小，阻值太大课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话4用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻提供的用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻提供的器材如图器材如图(a)所示所示课堂

28、互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话(1)用实线代表导线把图用实线代表导线把图(a)中的实物连接成测量电中的实物连接成测量电路路(两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连好两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连好)(2)图图(b)中的中的6个点表示实验测得的个点表示实验测得的6组电流组电流I、电压、电压U的的值，按照这些实验值作出值，按照这些实验值作出UI图线，由此图线求得的每节电图线，由此图线求得的每节电池电动势池电动势E_ V，每节电池的内阻，每节电池的内阻r_ .(取取3位有效数字位有效数字)课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话解析解析(1)测量电路的实物连接图如图甲所示测量电路的实物连接图如图甲所示. 课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话课堂互动探究课堂互动探究课前自主回顾课前自主回顾高考总复习高考总复习 课标版课标版 物理物理与名师对话5在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表电压表(视为理想电压表视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的量程较小，某同学设计了如图所