学生实验：测量电源的电动势和内阻教科版课件

1、2.5 学生实验：测量电源的电动势和内阻第二章 直流电路知识回顾：2、电源电动势与内、外电压关系1、闭合电路欧姆定律EI短（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（I=0）I/AU/V0（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E由U =E -Ir 可知，U 是I 的一次函数。 新课引入1.如图所示, 当开关闭合时,电压表示数U1=1.3V,电流表示数I1=0.2A;移动滑动变阻器滑片位置,电压表示数U2=1.2V,电流表示数I2=0.3A.（电表均为理想电表）求电源的电动势E和内阻r解：根据闭合电路欧姆定律E=1.5Vr=1问题思考问题1：如何测量一节干电

2、池的电动势和内阻？【实验原理】 闭合电路欧姆定律【实验器材】 待测电源，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，导线若干【实验电路】 伏安法学生实验：测量电源的电动势和内阻【实验步骤】 1、按图连接好电路，开关应处于断开状态,滑动变阻器的阻值调到最大2、电压表和电流表选择合适的量程3、闭合开关，调节滑动变阻器，使电表有明显示数，记录第一组数据（I1、U1），第二组数据（I2、U2），用同样的方法多测几组I、U的值 4、断开开关，整理好器材 仪器选择：电流表：00.6A电压表:03V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vA实验电路及其实物连线图甲【数据处理

3、】 要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出E、r再求平均值1、解析法取两组实验数据代入方程 求得结果E和r IU2、图像法电动势E纵坐标可以不从0开始斜率的绝对值表示内阻（1）以电压U为纵轴、电流I为横轴建立UI坐标系,在坐标系平面内描出各组(U,I)值所对应的点（2）尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，以减小偶然误差（3）由于干电池内阻较小,U的变化较小，可使纵坐标不从零开始，此时图像与横轴交点不再表示短路电流动手实验 按电路图连接测得5-6组数据，并

4、在坐标中作出U-I图像，根据图像求得电动势和内阻。 注意事项：问题思考问题2：两个电路图在测量电源电动势和内阻实验中有什么区别？AVSE,rAVSE,r【误差分析】 AVSE,rAVSE,r 误差由电压表的分流引起，把电压表和待测电源看作是一个等效电源E测E真 r测r真问题思考问题3：你还能想出哪些方法来测量电源的电动势和内阻？伏阻法AVSE,r原理公式该电路适用于滑动变阻器阻值很小(电源内阻很小)的情况安阻法AVSE,r原理公式该电路适用于滑动变阻器阻值很大 (电源内阻很大)的情况vAU1=E-I1r U2=E-I2rA E=I1(R1+r) E=I2 (R2+r)v E= U1 + U1r

5、 / R1 E= U2 + U2r / R2V、A表+变阻器A表+电阻箱V表+电阻箱E=U+IrE=IR+IrE=U+Ur/R方法汇总：测定电动势内阻电路课堂小结：U/I/例1. 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动势E= ，电池的内阻 r = .I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.76例2.某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1，电压表(0-3V,3k),电流表(0-0.6A,1.0),滑动变阻器有R1(

6、10 2A)和 R2(100 0.1A)各一只;(1)实验中滑动变阻器应选用 (选填R1或R2).(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路.(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图线,由图线可较准确求出该电源电动势E= V; 内阻r= .1.50 0.1 0.2 0.3 0.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VVA图甲图乙R11.50计算：图线的斜率为0.7/0.37=1.85 r=1.85-RA=0.85 0.851.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是 （ ） A测出两组I、U的数据，代

7、人方程组：EU1十I1r和EU2十I2r，求出E和rB多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C测出多组I、U的数据，画出UI图象，再根据图象求E、rD多测出几组I、U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻。C课堂练习 2、已知太阳能电池组的电动势约为8V，短路电流约为4mA，为了精确测出它的电动势和内阻，除导线和开关外，可供选择的仪器有：A. 电流表, 量程5mA，内阻约10B. 电流表, 量程20mA，内阻约40C. 电压表, 量程5.0V，内阻约5kD. 电压表, 量程15V，内阻约15kE. 滑动变阻器电

8、阻4 k F. 滑动变阻器电阻40 k (1) 为使实验尽可能方便、准确，仪器应选 。 （用所给器材的代号填写）. (2) 在虚线框内画出电路图.(3)该电路测得的电源电动势和真实值相比较 。测得的内电阻和真实值相比较 。(填偏大、偏小或相等)A C EA V 相等偏大3.如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是 ( )A .由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实 值；B. 由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；C. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；D. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值； vA解： E = U + Ir ， I=(IA +U/RV) ，由于电压表的分流作用，对于每个电压值U1 ，测得的电流IA小于总电流I1，U越大，I A跟I1相差越大， 画出的图线应为实线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。C例3.梦想的力量当我充满自信地，朝着梦想的方向迈进并且毫不