实验电池电动势和内阻的测量课件-高二上学期物理人教版-1

第十二章电能

能量守恒定律12.3实验：电池电动势和内阻的测量2.电源电压守恒关系：1.闭合电路欧姆定律：E=I(R+r)图象在横轴上的截距为短路电流I短（U=0）图象斜率的绝对值为电源内阻（I=0）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E（2）路端电压和电流关系：U=E-Ir知识回顾等价变形纯电阻电路外电路为任意电阻性质（1）路端电压和负载关系：U外随R的增大而增大，减小而减小EI短I/AU/V0(1)掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法。(2)学会用U-I图线处理数据的方法。1.实验目的AVKEr一、伏安法测电源电动势和内阻2.基本原理

U：路端电压（或电源两端电压）

I：干路电流，即通过电源的电流

E：待测电动势

r:待测内阻闭合电路的欧姆定律：AVKEr电流表相对电源外接法电流表相对电源内接法电流表电压表滑动变阻器开关、导线及坐标纸、铅笔(选择量程接近电源电动势)选用阻值较小的,最大阻值10

~20Ω

被测电池（干电池）3.实验器材①确定电流表、电压表的量程，按原理图连接电路；②把变阻器的滑动片移到使阻值最大的一端；③闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记录几组

I和

U的值；④断开开关，整理好器材；4.实验步骤5.数据处理6.误差分析——公式法1误差来源于电压表分流E测<E真r测<r真AVKEr电流表相对电源外接法AVKEr电流表相对电源内接法误差来源于电流表分压E测=E真r测>r真6.误差分析——公式法2E测<E真r测<r真AVKEr电流表相对电源外接法AVKEr电流表相对电源内接法E测=E真r测>r真2.说明：（1）电压表内阻越大，电压表分流越小，系统误差越小。（2）若电压表内阻已知，可求流过电压表的电流，可消除系统误差。1.误差来源：非短路情况U相同时，I测<I总，路端电压越大，电压表分流越多。

E测<E真

r测<r真UI0测量值真实值电压表分流Iv6.误差分析——图像法AVKEr电流表相对电源外接法误差来源于电压表分流E测E真U=0时，电压表无分流适用条件：①内阻r很小(干电池)②滑动变阻器R阻值要小小外小小1.误差来源：非断路情况I相同时，U测<U外，总电流越大，电流表分压越多。2.说明：（1）电流表内阻越小，电流表分压越小，系统误差越小。（2）若电流表内阻已知，可求电流表两端电压，可消除系统误差。电流表分压UA6.误差分析——图像法AVKEr电流表相对电源内接法误差来源于电流表分压UI0测量值真实值

E测=E真

r测>r真I=0时，电流表无分压适用条件：①内阻r很大(水果电池)②滑动变阻器R阻值要大大内等大6.误差分析——等效电源法AVKEr电流表相对电源外接法AVKEr电流表相对电源内接法····误差来源于电流表分压误差来源于电压表分流①电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处。②为使U变化明显，使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得太大，每次读完数立即断电，以免使电动势和内阻发生变化（干电池放电时极化现象较严重，易使电动势减小内阻增大）。如果使用的是水果电池，它的内阻虽然比较大，但不够稳定，测量前要做好充分的准备，测量尽量迅速。③要测出多组组I、U数据，且变化范围要大一些。④画U—I图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去;注意纵轴的刻度是否从零开始，坐标轴的单位选择要恰当，使作出的图线基本充满整个区域为宜，不能使图线位于某一角上；计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用公式计算出电源的内阻r。7.注意事项

采用一个电阻箱、一块电压表、一个电键和导线若干,测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。改变电阻箱阻值，读出并记录多组对应电阻、电压表示数。原理：V

E

rSR二、伏阻法测电源电动势和内阻方法二:图象法

误差来源：电压表的分流，相当于电流表相对电源外接，若电压表内阻已知，可消除系统误差。小外小小

E测＜E真

r测＜r真方法一:公式法数据处理0

采用一个电阻箱、一块电流表、一个电键和导线若干,测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。改变电阻箱阻值，读出并记录多组对应电阻、电流表示数原理：E=I(R+r)ASE

rR三、安阻法测电源电动势和内阻

误差来源：电流表的分压,相当于电流表相对电源内接法，若电流表内阻已知，可消除系统误差。大内等大

E测=E真

r测>r真方法一:公式法方法二:图象法

E测=I1(R1+r)

E测=I2(R2+r)数据处理-rR0E测=I1（R1+r测）①

E测=I2（R2+r测）

②E真=I1（R1+RA+r真）

③

E真=I2（R2+RA+r真）④1.不考虑电流表内阻时，得出的是E，r的测量值2.考虑电流表内阻时，得出的是E，r的真实值结论：E测=

E真r测>r真ASErR公式法误差分析课堂练习例：有一特殊电池，它的电动势约为9V，内阻约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA。为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示电路进行实验，图中电流表的内阻RA＝5Ω，R为电阻箱，阻值范围为0～999.9Ω，R0为定值电阻，对电源起保护作用。(1)本实验中的R0应选________(填字母)。A．10Ω

B．50ΩC．150Ω D．500Ω(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。C1045采用一个定值电阻、两块电流表、一个电键和导线若干,测量一节使用过的干电池的电动势和内阻。E=U+Ir（流阻替代电压表）A2SErRA1A2SErRA