第七章 实验九 测定电源的电动势和内阻

第七章实验九测定电源的电动势和内阻第1页，课件共38页，创作于2023年2月考情案例导析实验九测定电源的电动势和内阻实验理论指导知能演练提升第2页，课件共38页，创作于2023年2月第3页，课件共38页，创作于2023年2月(1)掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方

法；进一步理解闭合电路欧姆定律。(2)掌握用图像法求电动势和内阻的方法。第4页，课件共38页，创作于2023年2月第5页，课件共38页，创作于2023年2月第6页，课件共38页，创作于2023年2月电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔。第7页，课件共38页，创作于2023年2月(1)电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按图实－9－1

所示连接好电路。(2)把滑动变阻器的滑片移动到使接入电路的阻值最大的

一端。(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并

记录一组数据(I1，U1)。用同样方法测量几组I、U值，

填入表格中。(4)断开开关，拆除电路，整理好器材。第8页，课件共38页，创作于2023年2月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。第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A第9页，课件共38页，创作于2023年2月法一：取六组对应的U、I数据，数据满足关系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小。第10页，课件共38页，创作于2023年2月第11页，课件共38页，创作于2023年2月(1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的

大些(选用已使用过一段时间的干电池)。(2)在实验中不要将I调得过大，每次读完U和I的数据后应

立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象

严重，使得E和r明显变化。第12页，课件共38页，创作于2023年2月(3)测出数据不少于6组I和U的数据，且变化范围要大些，

用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的U－I数

据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和

第6组为一组，分别解出E、r值再求平均值。(4)在画U－I图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上，

不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不要顾及个

别离开直线较远的点，以减小偶然误差。第13页，课件共38页，创作于2023年2月第14页，课件共38页，创作于2023年2月图实－9－3第15页，课件共38页，创作于2023年2月(1)由读数和电表线性不良引起误差。(2)用图像法求E和r时，由于作图不准确造成误差。第16页，课件共38页，创作于2023年2月(3)本实验采用图实－9－1所示的测量电路是存在系统误差的，这是由于电压表的分流IV引起的，使电流表的示数I测小于电池的输出电流I真。图实－9－4因为I真＝I测＋IV，而IV＝U/RV，U越大，IV越大，U趋近于零时IV也趋近于零。所以此种情况下图线与横轴的交点为真实的短路电流，而图线与纵轴的交点为电动势的测量值，比真实值偏小。修正后的图线如图实－9－4所示，显然E、r的测量值都比真实值偏小，r测＜r真、E测＜E真。第17页，课件共38页，创作于2023年2月(4)若采用如图实－9－5所示电路，电流是准确的，当I很小时，电流表的分压很小，但随电流I增大，电流表的分压作用也逐渐增大。此种情况的U－I图线如图实－9－6所示，所以E测＝E真、r测＞r真。

图实－9－5图实－9－6第18页，课件共38页，创作于2023年2月由于在测量电路中，电压表的分流作用和电流表的分压作用，给实验带来了系统误差，以下为两种有针对性的改进措施。第19页，课件共38页，创作于2023年2月(1)实验时可以引入辅助电源，如图实－9

－7所示，E′为辅助电源，利用当辅助回路和测量回路的电流相等时灵敏电

流计G中无电流这一特点，在测量电图实－9－7

路中没有电流表的情况下，仍能测得其回路中的电流，

从而消除由于电流表的内阻带来的误差。第20页，课件共38页，创作于2023年2月(2)在实验中由于电压表的分流，从而使电流表的示数小于流过电源的电流，而给测量带来误差。可以将电压表的内阻测出，进而求出电压表的分流IV，那么通过电源的电流就为IE＝IA＋IV，就可以消除由于电压表的分流而带来的误差。第21页，课件共38页，创作于2023年2月第22页，课件共38页，创作于2023年2月[例1]

在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图和测得的数据如下。123456U/V1.421.361.081.211.141.07I/A0.040.080.120.160.200.24第23页，课件共38页，创作于2023年2月图实－9－8(1)实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由____________引起的。(2)用给出的数据在图实－9－9中画出U－I图线，从你作出的图像中可以发现该同学记录的第______组数据有误。第24页，课件共38页，创作于2023年2月(3)求得电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。(均保留两位有效数字)第25页，课件共38页，创作于2023年2月[解析]

(1)电压表与电流表并联，由于电压表分流作用，造成流过电源的电流大于电流表的测量值，这样就产生了系统误差。(2)画出U－I图线如图所示。第3组数据有误，因为其他组的数据相邻的两组差值近似相等。第26页，课件共38页，创作于2023年2月[答案]

(1)电压表的分流(2)U－I图线见解析3

(3)1.5

1.8第27页，课件共38页，创作于2023年2月[例2]

(2011·四川高考)为测量一电源的电动势及内阻(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表A．量程为1V、内阻大约为1kΩ的电压表

B．量程为2V、内阻大约为2kΩ的电压表

C．量程为3V、内阻为3kΩ的电压表

选择电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9V的电压表。第28页，课件共38页，创作于2023年2月(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号

或

与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。第29页，课件共38页，创作于2023年2月(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50V时、电阻箱的阻值为15.0Ω；电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E＝________V、内阻r＝________Ω。第30页，课件共38页，创作于2023年2月第31页，课件共38页，创作于2023年2月第32页，课件共38页，创作于2023年2月[答案]

(1)或C

6(2)见解析图(3)7.5

10第33页，课件共38页，创作于2023年2月[例3]

(2012·呼和浩特模拟)某同学用如图实－9－10甲所示的电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R0＝3000Ω，G是理想电流计。改变R的阻值分别读出电流计的读数，作出1/R－1/I图像如图乙所示，