【公開課課件】測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(有配套學(xué)案)

測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻陵城一中——?jiǎng)㈤_慶U-I法：電壓表和電流表實(shí)驗(yàn)原理一、測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)原理E=U2+I2rE=U1+I1r電流表電壓表滑動(dòng)變阻器根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E=U+Ir二、器材選擇：安培表：0~0.6A伏特表：0~3V滑動(dòng)變阻器：阻值較小的,最大阻值10~20Ω被測(cè)干電池：舊電池電鍵和導(dǎo)線電路器材選擇1、按原理圖連接實(shí)物圖三、實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟AVS甲R(shí)本卷須知：①先干路、后支路②導(dǎo)線不相交③+、-正確④量程適當(dāng)⑥滑動(dòng)變阻器阻值最大2、把變阻器的滑片P移到

使其阻值最大3、閉合電鍵,調(diào)節(jié)變阻器,使電流表的讀數(shù)有明顯示數(shù),記錄一組電流表和電壓表的示數(shù),用同樣的方法測(cè)量并記錄幾組U、I值4、斷開電鍵,整理好器材實(shí)驗(yàn)步驟PABA方法一:公式法改變R的阻值，從電流表和電壓表中讀取兩組I、U的值，代入方程組聯(lián)立求解，多測(cè)量幾次I、U的值，算出E、r取平均值.四、數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理E方法二:圖象法EU軸截距等于電動(dòng)勢(shì)E根據(jù)閉合電路歐姆定律可得U=-rI+E在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測(cè)出幾組的U、I值畫出U－I圖像.r等于直線的斜率的絕對(duì)值數(shù)據(jù)處理EIr=短θ實(shí)驗(yàn)原理一、測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)原理電流表電壓表滑動(dòng)變阻器電流表滑動(dòng)變阻器電壓表外接法內(nèi)接法AVS乙R甲乙五、誤差分析：外接法

路端電壓U測(cè)=U真

沒有誤差

I真

=I測(cè)

+IV,

I真

=I測(cè)

+U/RV當(dāng)U=0時(shí)，I真=I測(cè)沒有誤差相同的路端電壓總有I真

>I測(cè)當(dāng)U越大時(shí)，IV越大,I誤差越大從圖可知：E測(cè)<E真

,r測(cè)

<r真UI測(cè)I真UI0A。VIV圖像修正法誤差原因：電壓表的分流作用I測(cè)I真IV··E測(cè)E真真實(shí)線測(cè)量線··θr測(cè)θr真

AVS乙R五、誤差分析：內(nèi)接法圖像修正法誤差原因：電流表的分壓作用AVS乙RUAU真U測(cè)I測(cè)=I真電流沒有誤差路端電壓U真=U測(cè)+UA=U測(cè)+IRA當(dāng)I=0時(shí)，U真=U測(cè)=E沒有誤差相同的電流總有U真>U測(cè)電流越大誤差越大，從圖可知：E測(cè)=E真

,r測(cè)

>r真·UI0測(cè)量線真實(shí)線r測(cè)·E測(cè)θU測(cè)U真Iθr真E真=E真AVS甲R(shí)AVS乙R外接法：誤差來源于電壓表的分流內(nèi)接法：誤差來源于電流表的分壓適宜測(cè)小內(nèi)阻電源適宜測(cè)大內(nèi)阻電源內(nèi)外接電路誤差分析歸納總結(jié)外接法電壓表的電阻很大，分的電流很小雖然電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值都比真實(shí)值偏小但小的不是太多。一般采用外接法。內(nèi)接法E測(cè)=E真

r測(cè)=r真+RA因?yàn)殡娏鞅淼膬?nèi)阻與電池的內(nèi)阻相差不大，用內(nèi)接法測(cè)出的電池內(nèi)阻相對(duì)誤差過大。所以一般不采用內(nèi)接法。六、本卷須知1、本實(shí)驗(yàn)在電鍵閉合前，變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大位置處.2、使用內(nèi)阻較大的舊電池(半新電池).在實(shí)驗(yàn)中不要將電流調(diào)得太大，每次讀完數(shù)后立即斷電，以免使電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻發(fā)生變化.3、要測(cè)出6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大一些.

本卷須知4、畫U-I圖線時(shí)，應(yīng)使圖線通過盡可能多的點(diǎn)，并使不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(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,而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)?shù)闹甸_始，圖線與橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢(shì)E，圖線的斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)阻r.例1、在用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,所用電流表和電壓表的內(nèi)阻分別為0.1Ω和1kΩ.下面分別為實(shí)驗(yàn)原理圖及所需的器件圖.〔1〕試在以下圖中畫出連線,將器件按原理圖連接成實(shí)驗(yàn)電路.典例分析U/I/(2)畫出U—I圖線，根據(jù)圖線判斷電池的電動(dòng)勢(shì)E=_______，內(nèi)阻r=______.······1.48V0.75ΩVI/A

I/A

U/V0.121.370.201.320.311.240.321.180.501.100.571.05典例分析2、I-R法：E=IR+Ir

一、測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)原理電流表電壓表電阻箱電阻箱實(shí)驗(yàn)方法拓展三、誤差分析〔一〕：〔1〕計(jì)算法：(相對(duì)電源A外接〕設(shè)E和r為測(cè)量值,E1和r1為真實(shí)值由E=U?+I?r和E=U2+I2r解得E=(I2U1－I1U2)/〔I2-I1〕r=〔U1－U2〕/〔I1－I2〕假設(shè)考慮電流表和電壓表的內(nèi)阻，對(duì)于圖〔1〕有：E1=U1+〔I1+U1/RV〕r1E1=U2+〔I2+U2/RV〕r1解得：E1=〔I2U1－I1U2〕/｛〔I2－I1〕－〔U1－U2)/RV〕｝r1=〔U1－U2〕/｛〔I2－I1〕－〔U1－U2〕/RV｝比較得：E<E1r<r1A。VIV誤差分析〔三〕：等效法可以把電源和電壓表看成一個(gè)整體，這樣測(cè)得的就是這個(gè)整體的端電壓和通過這個(gè)整體的電流，計(jì)算出的就是這個(gè)整體的電動(dòng)勢(shì)和這個(gè)整體的內(nèi)電阻。根據(jù)戴維寧定理，這個(gè)整體的電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于開路時(shí)電壓表所分得的電壓，整體的電阻相當(dāng)于電源和電壓表并聯(lián)的阻值。即：從電源看：如電流表內(nèi)接

如不考慮電表影響：