測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(公開課).ppt

1、A,1,測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,A,2,復(fù)習(xí)回顧：,2、電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)、外電壓關(guān)系,1、閉合電路歐姆定律,E,I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(duì)值為電源內(nèi)阻,（I=0）,（1）圖象在縱軸上的截距為電源的電動(dòng)勢(shì)E,由U =E -Ir 可知，U 是I 的一次函數(shù)。,A,3,1、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(cè)量這節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。,原理：E=U+Ir,思考,A,4,2、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(cè)量這節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。,原理：E=I（R+r),A

2、,5,3、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(cè)量這節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。,A,6,V,R2,V,R1,A,R1,R2,A,7,一、伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)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,：路端電壓,只要測(cè)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：r,：通過電源的電流,A,8,真實(shí)值,測(cè)量值,誤差分析：,0,E = U + Ir,E測(cè) E真,r 測(cè) r真,E測(cè),E真,A,9,真實(shí)值,測(cè)量值,0,E = U + Ir,E測(cè) = E真,r 測(cè) r真,E測(cè),A,10,3、系統(tǒng)誤差原因分析,r 測(cè) r真,r 測(cè)

3、 r真,E測(cè) E真,E測(cè) = E真,0,0,A,11,儀器選擇：,電流表：,00.6A,電壓表:,03V,滑動(dòng)變阻器:,由測(cè)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,A,12,實(shí)驗(yàn)電路及其實(shí)物連線圖,甲,A,13,4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,把所測(cè)量的數(shù)據(jù)代入U(xiǎn) = EIr， 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(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。, 平均值法,A,14,圖象法,E,I短,（1）圖象在縱軸上的截距為電源的電動(dòng)勢(shì)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(duì)值為電源內(nèi)阻,U

4、0,由U =E -Ir 可知，U 是I 的一次函數(shù)。,（I=0）,討論:將圖線延長,與橫縱軸的交點(diǎn)各代表什么情況?,A,15,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(shì)E的值； （2）圖線斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)阻的值。,A,16,*,*,*,*,*,*,甲,0,A,17,課堂小結(jié),U-I法:,I-R法：,U-R法：,E測(cè) E真,E測(cè) E真,E測(cè) = E真,E測(cè) = E真,r 測(cè) r真,r 測(cè) r真,r 測(cè) r真,r 測(cè) r真,A,18,四、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

5、,（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),A,19,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UI圖線，并根據(jù)圖線讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E= ，電池的內(nèi)阻 r = .,1.48,0.76,A,20,例2. 如圖示的電路中，R1 、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻，測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，如果偶然誤差可以忽略不計(jì)，則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值 真實(shí)

6、值，內(nèi)阻的測(cè)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(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器，可以達(dá)到測(cè)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,C D,E=I1（R1+ RA+ r） ,E=I2（R2+ RA+ r） ,A,21,例3. 如圖是測(cè)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(cè)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(cè)量值大于真實(shí)值；C. 由于電壓表的分流作用

7、，使內(nèi)電阻的測(cè)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(cè)量值大于真實(shí)值；,解： E = U + Ir ， I=(IA +U/RV) ，由于電壓表的分流作用，對(duì)于每個(gè)電壓值U1 ，測(cè)得的電流IA小于總電流I1，U越大，I A跟I1相差越大， 畫出的圖線應(yīng)為實(shí)線所示：,所以內(nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。,C,A,22,（8分）現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40 的電流表一個(gè)，定值電阻R1=150，定值電阻R2=100 ，單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測(cè)量一干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V）的電動(dòng)勢(shì)。 （1）按要求在實(shí)物圖上連線。 （2）用已知量和直接測(cè)得量表示的待測(cè)電動(dòng)勢(shì)

8、的表達(dá)式為= ，式中各直接測(cè)得量的意義是： .,2002年河南高考12、,A,23,（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(cè)量原理：,E=I1（R1+ Rg+ r） ,E=I2（ R1+ R2+ Rg+ r） ,聯(lián)立 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：,A,24,練習(xí) 某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已知干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約1，電壓表(0-3V,3k),電流表(0-0.6A,1.0),滑動(dòng)變阻

9、器有R1(10 2A)和 R2(100 0.1A)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(cè)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(shì)E= V; 內(nèi)阻r= .,R1,1.50,圖線的斜率為0.7/0.37=1.85 r=1.85-RA=0.85 ,0.85,A,25,A,26,A,27,A,28,A,29,二、電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻測(cè)量的基本情景變式,變式一實(shí)驗(yàn)中除了待測(cè)電池和電鍵導(dǎo)線外只有電阻箱和電流表， 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。如何測(cè)？,（1）電路如圖所示：,（2）主要步驟 改

10、變電阻箱阻值R，測(cè)出對(duì)應(yīng)的電流I 由（ E = I1R1 + I1r， E = I2R2 + I2r ） 得：,若能測(cè)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=tg。,A,30,變式二實(shí)驗(yàn)中除了待測(cè)電源和電鍵導(dǎo)線外，只有電阻箱和電壓 表，如何測(cè)？,（1）電路如圖所示,（2）主要步驟 改變電阻箱阻值R，測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓U 由 ， 求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,1/U,1/R,0,0,A,31,變式三今有一個(gè)阻值為5的定值電阻，一個(gè)理想電壓表(量程大 于電源電動(dòng)勢(shì))，開關(guān)及導(dǎo)線若干，能否測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和 內(nèi)阻？,（2）主要步驟：,（

11、3）電源電動(dòng)勢(shì)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)U1,E=U1,A,32,變式四今有一個(gè)阻值為10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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)能 測(cè)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(shì)，電源內(nèi)阻約為幾歐）。 要求： 畫出實(shí)驗(yàn)電路圖 簡要寫出完成接線后的實(shí)驗(yàn)步驟 寫出需測(cè)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：,A,33,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(cè)量計(jì)算出干電池的 電動(dòng)勢(shì)（已知電動(dòng)勢(shì)不超過伏特表的量程） 要求： 畫出測(cè)量時(shí)所用的電路圖 以測(cè)量的量為已知量，導(dǎo)出計(jì)算電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式,（1）電路如圖所示：,（2）主要步驟：,閉合S1、S2，記下V1的讀數(shù)U1， 則,由上兩式可得：,閉合S1、斷開S2，記下V1的讀數(shù) ， V2的讀數(shù)U2，則,A,34,變式六. 判斷下列電路能否測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 （電表都是理想電表）,A,35,變式七測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及電阻r（E約為4.5V，r約為1