學(xué)生實(shí)驗(yàn)：測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻教科版課件

1、2.5 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻第二章 直流電路知識回顧：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)。 新課引入1.如圖所示, 當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),電壓表示數(shù)U1=1.3V,電流表示數(shù)I1=0.2A;移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片位置,電壓表示數(shù)U2=1.2V,電流表示數(shù)I2=0.3A.（電表均為理想電表）求電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r解：根據(jù)閉合電路歐姆定律E=1.5Vr=1問題思考問題1：如何測量一節(jié)干電

2、池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻？【實(shí)驗(yàn)原理】 閉合電路歐姆定律【實(shí)驗(yàn)器材】 待測電源，電壓表，電流表，滑動(dòng)變阻器，開關(guān)，導(dǎo)線若干【實(shí)驗(yàn)電路】 伏安法學(xué)生實(shí)驗(yàn)：測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻【實(shí)驗(yàn)步驟】 1、按圖連接好電路，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大2、電壓表和電流表選擇合適的量程3、閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電表有明顯示數(shù)，記錄第一組數(shù)據(jù)（I1、U1），第二組數(shù)據(jù)（I2、U2），用同樣的方法多測幾組I、U的值 4、斷開開關(guān)，整理好器材 儀器選擇：電流表：00.6A電壓表:03V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)vA實(shí)驗(yàn)電路及其實(shí)物連線圖甲【數(shù)據(jù)處理

3、】 要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時(shí)，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分別解出E、r再求平均值1、解析法取兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入方程 求得結(jié)果E和r IU2、圖像法電動(dòng)勢E縱坐標(biāo)可以不從0開始斜率的絕對值表示內(nèi)阻（1）以電壓U為縱軸、電流I為橫軸建立UI坐標(biāo)系,在坐標(biāo)系平面內(nèi)描出各組(U,I)值所對應(yīng)的點(diǎn)（2）盡量多地通過這些點(diǎn)作一條直線,不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)，以減小偶然誤差（3）由于干電池內(nèi)阻較小,U的變化較小，可使縱坐標(biāo)不從零開始，此時(shí)圖像與橫軸交點(diǎn)不再表示短路電流動(dòng)手實(shí)驗(yàn) 按電路圖連接測得5-6組數(shù)據(jù)，并

4、在坐標(biāo)中作出U-I圖像，根據(jù)圖像求得電動(dòng)勢和內(nèi)阻。 注意事項(xiàng)：問題思考問題2：兩個(gè)電路圖在測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中有什么區(qū)別？AVSE,rAVSE,r【誤差分析】 AVSE,rAVSE,r 誤差由電壓表的分流引起，把電壓表和待測電源看作是一個(gè)等效電源E測E真 r測r真問題思考問題3：你還能想出哪些方法來測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻？伏阻法AVSE,r原理公式該電路適用于滑動(dòng)變阻器阻值很小(電源內(nèi)阻很小)的情況安阻法AVSE,r原理公式該電路適用于滑動(dòng)變阻器阻值很大 (電源內(nèi)阻很大)的情況vAU1=E-I1r U2=E-I2rA E=I1(R1+r) E=I2 (R2+r)v E= U1 + U1r

5、 / R1 E= U2 + U2r / R2V、A表+變阻器A表+電阻箱V表+電阻箱E=U+IrE=IR+IrE=U+Ur/R方法匯總：測定電動(dòng)勢內(nèi)阻電路課堂小結(jié)：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UI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 = .I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.76例2.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1，電壓表(0-3V,3k),電流表(0-0.6A,1.0),滑動(dòng)變阻器有R1(

6、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= .1.50 0.1 0.2 0.3 0.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VVA圖甲圖乙R11.50計(jì)算：圖線的斜率為0.7/0.37=1.85 r=1.85-RA=0.85 0.851.下面給出多種用伏安法測電池電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法，其中既能減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是 （ ） A測出兩組I、U的數(shù)據(jù)，代

7、人方程組：EU1十I1r和EU2十I2r，求出E和rB多測幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E、r，最后分別求出其平均值C測出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫出UI圖象，再根據(jù)圖象求E、rD多測出幾組I、U數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出斷路時(shí)的路端電壓即為電動(dòng)勢E，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻。C課堂練習(xí) 2、已知太陽能電池組的電動(dòng)勢約為8V，短路電流約為4mA，為了精確測出它的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，除導(dǎo)線和開關(guān)外，可供選擇的儀器有：A. 電流表, 量程5mA，內(nèi)阻約10B. 電流表, 量程20mA，內(nèi)阻約40C. 電壓表, 量程5.0V，內(nèi)阻約5kD. 電壓表, 量程15V，內(nèi)阻約15kE. 滑動(dòng)變阻器電

8、阻4 k F. 滑動(dòng)變阻器電阻40 k (1) 為使實(shí)驗(yàn)盡可能方便、準(zhǔn)確，儀器應(yīng)選 。 （用所給器材的代號填寫）. (2) 在虛線框內(nèi)畫出電路圖.(3)該電路測得的電源電動(dòng)勢和真實(shí)值相比較 。測得的內(nèi)電阻和真實(shí)值相比較 。(填偏大、偏小或相等)A C EA V 相等偏大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，I A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例3.夢想的力量當(dāng)我充滿自信地，朝著夢想的方向邁進(jìn)并且毫不