物理課件：測量電源的電動勢和內(nèi)阻

1、4.2 測量電源的電動勢和內(nèi)阻4.2 測量電源的電動勢和內(nèi)阻1.用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻.2.進(jìn)一步加深對閉合電路歐姆定律的理解 3.進(jìn)一步熟練掌握電壓表和電流表的使用方法.1.用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻. 上一節(jié)，我們用電壓表直接測出了可調(diào)內(nèi)阻電池的內(nèi)電壓和外電壓。 以及閉合電路的歐姆定律，可以對電動勢E和內(nèi)電阻r進(jìn)行測量。但是，許多情況下是不可行的。比如現(xiàn)在有一個干電池，如何測出其電動勢和內(nèi)電阻呢？ 根據(jù) 上一節(jié)，我們用電壓表直接測出了可調(diào)內(nèi)阻電池 以得出思路： 從閉合電路的表達(dá)式，可以看出里面既有電動勢E也有內(nèi)電阻r。因此，我們只要設(shè)計合適的電路，能夠得出關(guān)

2、于電動勢E和內(nèi)電阻r的方程組，就能夠求出電動勢E和內(nèi)電阻r。注意： 一般情況下，我們認(rèn)為某一電池的電動勢E和內(nèi)電阻r是不變的。得出思路： 從閉合電路的表達(dá)式，可以看出里面既有電動勢1.根據(jù)閉合電路歐姆定律 ， 則路端電壓 2.改變負(fù)載電阻，可得到不同的路端電壓. E，r不變負(fù)載R增大電流I減小U內(nèi)減小U外增大1.根據(jù)閉合電路歐姆定律 ， 3.在電路中接入的負(fù)載電阻分別是R1、R2時，對應(yīng)的在電路中產(chǎn)生的電流為I1、I2，路端電壓為U1、U2，則代入，可獲得一組方程：從而計算出： 3.在電路中接入的負(fù)載電阻分別是R1、R2時，對應(yīng)的在電路中4.為減小誤差，實驗中至少測出6組U、I值，且變化范圍要

3、大些，然后在UI圖中描點作圖，所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值，圖線斜率的絕對值即為內(nèi)阻r的值如圖所示4.為減小誤差，實驗中至少測出6組U、I值，且變化范圍要大些實驗儀器和導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆。電流表開關(guān)電壓表滑動變阻器電池實驗儀器和導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆。電流表開關(guān)電壓表滑動變阻器電池實驗步驟(1) 連接電路，開始開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài), 滑動變阻器阻值調(diào)到最大.(2)檢查:電表的指針是否指零，選擇合適量程。AVKE,r實驗步驟(1) 連接電路，開始開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài), (3)閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，讀出 電流I、電壓U的值,重復(fù) 6 次,列表記錄. (4)整理好器材,利用公式或U-I圖象

4、處理記錄的數(shù)據(jù),求出電源的E和r.次數(shù)123456電流I電壓U (3)閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，讀出次數(shù)1234物理課件：測量電源的電動勢和內(nèi)阻物理課件：測量電源的電動勢和內(nèi)阻注意事項(1)電池的選擇: 為使實驗中U隨I的變化明顯，應(yīng)選用內(nèi)阻較大的電池，可以用舊些的干電池，但過舊的電池雖然內(nèi)阻大，但電動勢不穩(wěn)定，也不宜使用.(2)防止電池極化: 電路中的電流較大時電池極化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，會導(dǎo)致電動勢明顯下降和內(nèi)阻明顯增大. 因此通電時間越短越好，讀完數(shù)據(jù)立即切斷電源，要特別注意測量時絕不允許負(fù)載短路.注意事項(1)電池的選擇:(3)作U-I圖象時的注意點: 用作圖法時，滑動變阻器阻值應(yīng)

5、在幾歐至幾十歐的較大范圍內(nèi)變化，使各組數(shù)據(jù)差別大些，實驗數(shù)據(jù)要多取幾組， 由于讀數(shù)時偶然誤差的存在，描出的點不完全在同一直線上.(3)作U-I圖象時的注意點:（4）干電池內(nèi)阻較小時，U的變化較小，此時，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點將呈現(xiàn)如下圖甲所示的狀況，使下部大面積空間得不到利用為此，可使縱坐標(biāo)不從零開始而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)，如下圖乙所示，并且把縱坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小此時圖線與橫軸交點不表示短路電流而圖線與縱軸的截距仍為電動勢要在直線上任取兩個相距較遠(yuǎn)的點，用r 計算出電池的內(nèi)阻r.（4）干電池內(nèi)阻較小時，U的變化較小，此時，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點將甲乙甲乙誤差

6、分析1、本實驗中，存在的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流引起。斜率k的絕對值=r0UI測量值真實值2、由U-I圖線可知，該實驗的測量結(jié)果將導(dǎo)致電源的電動勢E和內(nèi)阻r都偏小。誤差分析1、本實驗中，存在的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流引起1.在“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中，提供的器材有：A干電池一節(jié) B電流表(量程0.6 A) C電壓表(量程3V) D開關(guān)S和若干導(dǎo)線E滑動變阻器R1(最大阻值20 ，允許最大電流1 A)F滑動變阻器R2(最大阻值300 ，允許最大電流0.5 A)G滑動變阻器R3(最大阻值1 000 ， 允許最大電流0.1 A)1.在“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)

7、電阻”的實驗中，提(1)按右圖所示電路測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，滑動變阻器應(yīng)選_(填寫代號) 為使測量盡可能精確，用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖所示的實物圖連接成實驗電路(已連接了部分線)，要求變阻器的滑動觸頭滑至最右端時，其使用電阻值最大(1)按右圖所示電路測量干電池(2)實驗步驟：按實驗要求連接好電路閉合開關(guān)前把變阻器的滑動觸頭滑至一端，使接入電路的阻值最大；閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使_的指針有明顯偏轉(zhuǎn)，讀取_和_的示數(shù)用同樣方法測量多組數(shù)據(jù)；斷開開關(guān)，整理好器材；數(shù)據(jù)處理 (2)實驗步驟：(3)將實驗測得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖所示的坐標(biāo)圖中，請作出UI圖線，由此求得待測電池的電動勢E_ V，內(nèi)電阻r_

8、 .(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(3)將實驗測得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖所示的坐標(biāo)圖中，請作出UI圖解析：滑動變阻器不要選阻值過大的，因為阻值過大不便于調(diào)節(jié)，當(dāng)然要保證電流不超過額定值，所以選R1；調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表示數(shù)有明顯偏轉(zhuǎn)，讀取電壓表和電流表示數(shù)，由圖像知E=1.50V，則 UI圖線中，與縱軸的交點就是電動勢，斜率就是內(nèi)阻解析：滑動變阻器不要選阻值過大的，因為阻值過大不便于調(diào)節(jié)，當(dāng)答案：見解析答案：見解析2.某同學(xué)要測量一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗器材僅有一個電流表、一個電阻箱、一個開關(guān)和導(dǎo)線若干，該同學(xué)按如圖所示電路進(jìn)行實驗，測得的數(shù)據(jù)如下表所示 實驗次數(shù)12345R()4.010.016

9、.022.028.0I(A)1.000.500.340.250.201/I(A1)1.02.02.94.05.02.某同學(xué)要測量一節(jié)舊電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗器材僅有一個電(1)若利用圖象確定電池的電動勢和內(nèi)阻，則應(yīng)作_(選填“RI”或“R1/I”)圖象；(2)利用測得的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出適當(dāng)?shù)膱D象；(1)若利用圖象確定電池的電動勢和內(nèi)阻，則應(yīng)作_（3)由圖象可知，該電池的電動勢E_ V，內(nèi)阻r_ ；(4)利用該實驗電路測出的電動勢E測和內(nèi)阻r測與真實值E真和r真相比，理論上E測_E真，r測_r真(選填“”、“”或“”) （3)由圖象可知，該電池的電動勢E_ V，內(nèi)解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律有EI(Rr)，得R r，若作出RI圖象，圖線為曲線，無法根據(jù)圖線的截距和斜率求出電源電動勢E和電源內(nèi)阻r.若作出R1/I圖象，則圖線為直線，圖線斜率等于電源的電動勢，與R軸截距的絕對值為r.若考慮電流表內(nèi)阻，則EI(RRAr)，所以E測E真，r測r真解析：根據(jù)閉合電路歐姆定律有EI(Rr)，得R 答案：(1)R1/I(2)如圖(3)6.0(5.86.2都正確) 2.0(1.82.2都正確)(4) 答案：3、測定電池電動勢還有另外兩種方法:用電阻箱及一只電表(電壓表或電流表),試畫出測量的電路圖,需要測定的實驗數(shù)據(jù)，寫出