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會(huì)計(jì)學(xué)1測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻公開課復(fù)習(xí)回顧:2、電源電動(dòng)勢與內(nèi)、外電壓關(guān)系1、閉合電路歐姆定律EI短(2)圖象在橫軸上的截距為短路電流I短(U=0)(3)圖象斜率的絕對值為電源內(nèi)阻(I=0)I/AU/V0(1)圖象在縱軸上的截距為電源的電動(dòng)勢E由U=E-Ir可知,U是I的一次函數(shù)。
第1頁/共35頁
1、給你一節(jié)使用過的干電池、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、一塊電流表、一塊電壓表、一個(gè)電鍵和導(dǎo)線若干,如何測量這節(jié)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。AVSR原理:E=U+Ir思考第2頁/共35頁
2、給你一節(jié)使用過的干電池、一個(gè)變阻箱、一塊電流表、一個(gè)電鍵和導(dǎo)線若干,如何測量這節(jié)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)ARK原理:E=I(R+r)第3頁/共35頁
3、給你一節(jié)使用過的干電池、一個(gè)變阻箱、一塊電壓表、一個(gè)電鍵和導(dǎo)線若干,如何測量這節(jié)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。VRK原理:E=U+URr第4頁/共35頁VR2VR1AAR1R2第5頁/共35頁一、伏安法測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)1、基本原理
2、實(shí)驗(yàn)基本電路用電流表、電壓表與滑動(dòng)變阻器AV甲U:路端電壓只要測出幾組(至少兩組)U、I值就可求出E、r閉合電路的歐姆定律:E=U+IrAV乙I:通過電源的電流第6頁/共35頁真實(shí)值測量值誤差分析:0E=U+IrE測
<E真r
測<r真
E測E真第7頁/共35頁真實(shí)值測量值0E=U+IrE測
=E真r
測
>r真
E測
第8頁/共35頁3、系統(tǒng)誤差原因分析r
測<r真
r
測
>r真
AV甲AV乙E測
<E真E測
=E真..----------------...IU....IU00第9頁/共35頁
儀器選擇:電流表:0~0.6A電壓表:0~3V滑動(dòng)變阻器:由測量電流確定,一般電流在0.2A-0.4A,選用阻值較小的,便于調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)采用甲圖所示電路誤差較小第10頁/共35頁vA實(shí)驗(yàn)電路及其實(shí)物連線圖返回甲第11頁/共35頁4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
把所測量的數(shù)據(jù)代入U(xiǎn)=E?Ir,
計(jì)算出,
同理,把其它幾組r2、r3、E2、E3算出來,用公式,即為所測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。①平均值法第12頁/共35頁②圖象法EI短(1)圖象在縱軸上的截距為電源的電動(dòng)勢E(2)圖象在橫軸上的截距為短路電流I短(U=0)(3)圖象斜率的絕對值為電源內(nèi)阻U0由U=E-Ir可知,U是I的一次函數(shù)。
(I=0)I/AU/V0圖象在橫軸上的截距還是短路電流嗎?討論:將圖線延長,與橫縱軸的交點(diǎn)各代表什么情況?第13頁/共35頁01.51.00.80.40.60.21.11.21.31.4UI不考慮在坐標(biāo)紙上以電流I為橫軸,路端電壓U為縱軸,描點(diǎn)連線畫出U-I圖線,并延長U-I圖線與坐標(biāo)軸相交,(1)圖線跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢E的值;(2)圖線斜率的絕對值即為內(nèi)阻的值。第14頁/共35頁I/AU/V0.10.20.30.40.51.11.21.41.3丙1.5U/V00.51.01.5I/A0.10.20.30.40.5******甲I/A乙0.51.01.5U/V0.20.30.40.500.10第15頁/共35頁課堂小結(jié)U-I法:I-R法:U-R法:ARsVRsE=I1(R1+r)E=I2(R2+r)E測
<E真E測
<E真AV乙AV甲E測
=E真E測
=E真r
測<r真
r
測<r真
r
測
>r真
r
測
>r真
第16頁/共35頁四、重要注意事項(xiàng)(1)本實(shí)驗(yàn)在電鍵閉合前,變阻器滑片位置(2)使用舊電池(3)實(shí)驗(yàn)中將電流不要太大,每次讀完數(shù)后立即斷電(4)畫U--I圖,描點(diǎn)連線時(shí),應(yīng)使圖線通過盡可能多的點(diǎn),使不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去。(5)畫U--I圖線時(shí),縱軸的刻度可以不從零開始,橫坐標(biāo)必須從0開始
(這時(shí)圖線與橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流)
第17頁/共35頁U/I/例1.一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見表。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖中畫出U—I圖線,并根據(jù)圖線讀出電池的電動(dòng)勢E=
,電池的內(nèi)阻r=
Ω.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.05······1.480.76第18頁/共35頁ErAR1R2
例2.如圖示的電路中,R1
、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻,測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí),如果偶然誤差可以忽略不計(jì),則電動(dòng)勢的測量值
真實(shí)值,內(nèi)阻的測量值
真實(shí)值,產(chǎn)生誤差的原因是
。等于偏大電流表有內(nèi)阻練習(xí)
在測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,待測電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器,可以達(dá)到測定目的()A.一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器B.一只電流表和一只電壓表C.一只電流表和一個(gè)電阻箱D.一只電壓表和一個(gè)電阻箱CDE=I1(R1+RA+r)①
E=I2(R2+RA+r)②第19頁/共35頁
例3.如圖是測量電源內(nèi)電阻的電路,下列關(guān)于誤差的說法,正確的是()
A.由于電流表的分壓作用,使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值;
B.由于電流表的分壓作用,使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值;
C.由于電壓表的分流作用,使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值;
D.由于電壓表的分流作用,使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值;vA解:
E=U+Ir,I=(IA+U/RV),由于電壓表的分流作用,對于每個(gè)電壓值U1
,測得的電流IA小于總電流I1,U越大,IA跟I1相差越大,畫出的圖線應(yīng)為實(shí)線所示:UIU1IAI1所以內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值。C第20頁/共35頁
(8分)現(xiàn)有器材:量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40Ω的電流表一個(gè),定值電阻R1=150Ω,定值電阻R2=100Ω,單刀單擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測量一干電池(電動(dòng)勢約1.5V)的電動(dòng)勢。(1)按要求在實(shí)物圖上連線。(2)
用已知量和直接測得量表示的待測電動(dòng)勢的表達(dá)式為=
,式中各直接測得量的意義是:
.2002年河南高考12、R1
R2R1
R2第21頁/共35頁
(1)連圖:左圖只用R1接入電路;右圖用R1和R2串聯(lián)接入電路。(2)I1是外電阻為R1時(shí)的電流,
I2是外電阻為R1和R2串聯(lián)時(shí)的電流.測量原理:mAR1mAR2R1E=I1(R1+Rg+r)①E=I2(R1+R2+Rg+r)②聯(lián)立①②解得注意:若只用R2接在電路中,則電流將超過電流表的量程,所以用R1和R2串聯(lián)接入電路。
[解答]:第22頁/共35頁練習(xí)某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻,已知干電池的電動(dòng)勢約為1.5V,內(nèi)阻約1Ω,電壓表(0-3V,3kΩ),電流表(0-0.6A,1.0Ω),滑動(dòng)變阻器有R1(10Ω2A)和R2(100Ω0.1A)各一只;(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用
(選填R1或R2).(2)在乙圖中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)電路.(3)在實(shí)驗(yàn)中測得多組電壓和電流值,得到如圖丙所示的U-I圖線,由圖線可較準(zhǔn)確求出該電源電動(dòng)勢E=
V;內(nèi)阻r=
Ω.1.500.10.20.30.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VVA圖甲圖乙R11.50圖線的斜率為0.7/0.37=1.85Ωr=1.85-RA=0.85Ω0.85第23頁/共35頁第24頁/共35頁第25頁/共35頁第26頁/共35頁第27頁/共35頁二、電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻測量的基本情景變式變式一.實(shí)驗(yàn)中除了待測電池和電鍵導(dǎo)線外只有電阻箱和電流表,測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。如何測?(1)電路如圖所示:A(2)主要步驟改變電阻箱阻值R,測出對應(yīng)的電流I由(E=I1R1+I1r,E=I2R2+I2r)得:
若能測出多組I、R值,以R為縱坐標(biāo),
為橫坐標(biāo),作出圖象,由于,
可知這條圖線是直線,直線在縱軸的截距—r,圖線的斜率E=tgα。第28頁/共35頁變式二.實(shí)驗(yàn)中除了待測電源和電鍵導(dǎo)線外,只有電阻箱和電壓表,如何測?
(1)電路如圖所示V1/IR-r(2)主要步驟改變電阻箱阻值R,測出對應(yīng)的電壓U由,
求出電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻1/U1/R00
第29頁/共35頁變式三.今有一個(gè)阻值為5Ω的定值電阻,一個(gè)理想電壓表(量程大于電源電動(dòng)勢),開關(guān)及導(dǎo)線若干,能否測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻?(2)主要步驟:(3)電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻:閉合K1
、K2
,記下電壓表讀數(shù)U2(1)電路如圖所示:
斷開K2、閉合K1,記下電壓表讀數(shù)U1E=U1第30頁/共35頁變式四.今有一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻,一個(gè)電壓表,開關(guān)和導(dǎo)線若干,電壓表表盤上有刻度但無刻度值。請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)能測定某電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案(已知電壓表內(nèi)阻很大,電壓量程大于電動(dòng)勢,電源內(nèi)阻約為幾歐)。要求:①畫出實(shí)驗(yàn)電路圖②簡要寫出完成接線后的實(shí)驗(yàn)步驟③寫出需測量的量,計(jì)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式
(1)電路如圖所示:
(2)主要步驟:斷開K2、閉合K1,記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N1
閉合K1
、K2
,記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N2
(3)電源內(nèi)阻:Ω
第31頁/共35頁變式五.有兩只伏特表V1和V2,量程已知,內(nèi)阻不知,另有一干電池,它的內(nèi)阻不能忽略,但大小未知。只有這兩只伏特表,電鍵和連接導(dǎo)線若干,要求通過測量計(jì)算出干電池的電動(dòng)勢(已知電動(dòng)勢不超過伏特表的量程)要求:①畫出測量時(shí)所用的電路圖
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