測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件

測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.進(jìn)一步理解閉合電路歐姆定律，掌握用伏特表和電流表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法。2.進(jìn)一步熟悉電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用、量程選擇及電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量電路的影響。3.掌握用圖象法求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法；理解并掌握路端電壓U與干路電流I的關(guān)系圖象(即U-I圖象)，與縱、橫坐標(biāo)軸交點(diǎn)坐標(biāo)的物理意義以及圖象斜率的物理意義。二、實(shí)驗(yàn)器材電池(被測(cè)電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙。三、實(shí)驗(yàn)原理閉合電路歐姆定律U＝E-Ir，式中U為路端電壓，r為電源內(nèi)阻，I為流過(guò)電源的電流，E為電動(dòng)勢(shì)，只要測(cè)得兩組(I，U)值，列方程組：

E＝U1+I1r

E=?

E＝U2+I2rr=?或多測(cè)幾組(I,U)值，畫出U-I圖線，利用圖線的截距和斜率求得E和r。

還有沒(méi)有其它的原理？三、實(shí)驗(yàn)原理AR1R212ErSARErS優(yōu)化遷移RErSV四、實(shí)驗(yàn)步驟1.連接電路，如圖所示。電流表取0.6A量程，電壓表取3V量程，移動(dòng)觸頭位置，使電鍵剛閉合時(shí)，連入電路中的有效阻值最大。2.測(cè)幾組(I,U)值。閉合電鍵，移動(dòng)變阻器觸頭位置，使電流表有明顯示數(shù)，記下一組(I,U)值；斷開電鍵，用同樣方法，多次移動(dòng)變阻器觸頭位置，記錄多組(I,U)值，然后斷開電鍵。3.建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)?？v軸表示電壓，橫軸表示電流，取合適的標(biāo)度，使所描繪的圖線分布絕大部分坐標(biāo)紙，必要時(shí)縱坐標(biāo)可以不從零開始計(jì)數(shù)。4.根據(jù)描出的坐標(biāo)點(diǎn)作出U-I圖象。應(yīng)使圖象盡量多地通過(guò)描出的點(diǎn)，不在圖象上的點(diǎn)要盡量對(duì)稱地分布于圖線兩側(cè)。對(duì)于個(gè)別離圖線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，誤差很大，應(yīng)堅(jiān)決舍棄。5.測(cè)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。準(zhǔn)確讀出U-I圖線與縱軸和橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)，并代入U(xiǎn)=E-Ir中，算出E和r的值。五、注意事項(xiàng)1.應(yīng)使用內(nèi)阻大些(用過(guò)一段時(shí)間)的干電池；在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過(guò)大；每次讀完U和I的數(shù)據(jù)后，應(yīng)立即斷開電源，以免干電池在大電流放電時(shí)，發(fā)生嚴(yán)重的極化現(xiàn)象，使得E和r明顯變化。2.畫U-I圖象時(shí)，為畫圖準(zhǔn)確應(yīng)盡量利用坐標(biāo)紙，將圖象畫得較大，以提高精確度，并且縱軸坐標(biāo)可以不從零開始，用截距求E，用斜率r=||求內(nèi)阻大小。六、誤差分析

1.由于接線不緊，易造成接觸電阻，使內(nèi)阻測(cè)量值偏大。2.每次讀完電表示數(shù)后，沒(méi)有立即斷電，而是長(zhǎng)時(shí)間閉合開關(guān)S，甚至在改變滑動(dòng)變阻器阻值的全過(guò)程中始終放電，造成電池電動(dòng)勢(shì)E下降，內(nèi)阻r增大。3.用圖象法求E和r時(shí)，由于作圖不準(zhǔn)造成的偶然誤差。4.測(cè)量電路存在系統(tǒng)誤差，I真＝I測(cè)+IV中未考慮電壓表的分流作用。系統(tǒng)誤差使測(cè)量值偏大還是偏小呢？E、rVAE與r測(cè)量值均偏??！U測(cè)I測(cè)I真E測(cè)E真E真>E測(cè)r真>r測(cè)oUIE、rVAE測(cè)=E真，r測(cè)＞r真U測(cè)I測(cè)U真E測(cè)E真E真=E測(cè)r

真＜r測(cè)oUIvA實(shí)驗(yàn)電路及其實(shí)物連線圖vA實(shí)驗(yàn)電路及其實(shí)物連線圖把所測(cè)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(lái)，用公式，即為所測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。（1）平均值法4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理EI短在坐標(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.EIr=短EE等于U軸截距r等于直線的斜率的絕對(duì)值（2）

圖像法（2）圖像拍法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/V0.20.30.40.500.1熱點(diǎn)架新聚癥焦【例1】［20啞09年高逢考安劫徽理厲綜卷肆］用炮圖所綢示的伍電路化，測(cè)筐定一嬸節(jié)干挺電池恨的電數(shù)動(dòng)勢(shì)惱和內(nèi)萌阻。需電池四的內(nèi)洋阻較材小，治為了瘦防止待在調(diào)配節(jié)滑缸動(dòng)變薄阻器酒時(shí)造洞成短底路，盯電路江中用箭一個(gè)限定值抖電阻R0起保虛護(hù)作秩用。坦除電被池、玩開關(guān)務(wù)和導(dǎo)次線外勁，可韻供使掃用的辨實(shí)驗(yàn)焦器材工還有睜：(a厭)電流爭(zhēng)表(量程0.風(fēng)6A、3A僅)；(b埋)電壓括表(量程3炕V、15擺V)；(c威)定值愧電阻(阻值1Ω、額遺定功童率5旅W)；(d雀)定值蹄電阻(阻值10恭Ω，額乎定功籌率10吳W)；(e扮)滑動(dòng)嶼變阻嗽器(阻值橡范圍0～10臣Ω、額津定電樸流2A秒)(f襖)滑動(dòng)循變阻做器(阻值扮范圍0～10糟0懶Ω、額逃定電熊流1A列)那么(1站)要正置確完士成實(shí)更驗(yàn)，吧電壓梳表的務(wù)量程委應(yīng)選嬌擇__刑_V，電渾流表級(jí)的量框程應(yīng)徑選擇__愧__耕A；R0應(yīng)選塵擇__貼_Ω的定儲(chǔ)值電疲阻，R應(yīng)選不擇灶阻值殘范圍懲是__譽(yù)__逗_Ω的滑社動(dòng)變暑阻器食。(2賞)引起睬該實(shí)放驗(yàn)系福統(tǒng)誤直差的價(jià)主要裳原因法是__示__拼__竊__慕__委__形__微_。熱點(diǎn)傷一跡實(shí)寒驗(yàn)器樂(lè)材的牛選擇30.撒610～10電壓鳳表的導(dǎo)分流【解析】由于便電源猴是一腦節(jié)干鏡電池(1發(fā).5鄉(xiāng)豐V版)，所揚(yáng)以選碑量程題為3V的電岸壓表亞；估云算電杏流時(shí)彎，考押慮到咱干電賠池的笛內(nèi)阻錘一般叼幾歐叔左右儀，加冤上保規(guī)護(hù)電姑阻，衡最大蹄電流緣瑞在0.心5謎A左右勞，所桃以選件量程狐為0.翁6笨A的電經(jīng)流表母；由使于電彼池內(nèi)拋?zhàn)韬軘R小，嘆所以類保護(hù)乎電阻令不宜售太大君，否芬則會(huì)風(fēng)使得司電流潤(rùn)表、寶電壓躁表取很值范磚圍小唐，造叨成的章誤差佛大；天滑動(dòng)樸變阻臟器的穩(wěn)最大大阻值路一般慕比電尿池內(nèi)做阻大關(guān)幾倍則就好僅了，習(xí)取0～10喂Ω能很絲式好地鐮控制劣電路諷中的休電流典和電越壓，羞若取0～10始0劈燕Ω會(huì)出陽(yáng)現(xiàn)開趕始幾懸乎不狐變最責(zé)后突慘然變謝化的憑現(xiàn)象范。關(guān)于丙系統(tǒng)音誤差核一般基是由霸測(cè)量熊工具壤和所懶用測(cè)憑量方葡法造剪成的直，一蒼般具服有傾遙向性琴，總眼是偏條大或含者偏火小。題本實(shí)慢驗(yàn)中吼由于藝電壓葛表的呀分流纖作用言造成叛電流若表讀閃數(shù)總隔是比叛測(cè)量切值小擱，造摸成E測(cè)＜E真，r測(cè)＜r真。測(cè)量脂電源B的電妥動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)姥阻r(E約為4.她5繡V，r約為1.螞5景Ω)。器材教：量密程3V的理膏想電近壓表膚，鄉(xiāng)豐量程0.階5A的電序流表(具有世一定張內(nèi)阻)，固警定電棍阻R=邁4寨Ω，滑徐動(dòng)變姓阻器R′，開頃關(guān)S，導(dǎo)惑線若怠干。(1溫)畫出騙實(shí)驗(yàn)發(fā)電路仙原理嗎圖。嶼圖中袖各元龍件需碗用題榆目中長(zhǎng)給出席的符嗽號(hào)或可字母標(biāo)出陵。(2猜)實(shí)驗(yàn)剝中，移當(dāng)電攔流表伯讀數(shù)粘為I1時(shí)，穗電壓裁表讀撒數(shù)為U1；當(dāng)新電流強(qiáng)表讀反數(shù)為I2時(shí)，臉電壓稍表讀與數(shù)為U2。則壇可以連求出E＝__男__徒__堤__盯_，r=_彎__驕__廉__您__。(用I1、I2、U1、U2及R表示)

120口07年理理綜寧雄夏卷22背(2顏)①設(shè)云計(jì)測(cè)樣量電扮源電州動(dòng)勢(shì)搞和內(nèi)銀阻的榨電路疑并將給它畫窩在指磚定的僑方框妥內(nèi)，立要求牢在圖想中標(biāo)畜出電攝壓表峽、電耽流表窯的接灘線柱跑的正容負(fù)。②為忍了滿推足本陡實(shí)驗(yàn)曬要求窯并保裕證實(shí)帶驗(yàn)的林精確摧度，忠電壓麗表量獸程應(yīng)藝擴(kuò)大君為原讀量程嚼的倍，供電阻含箱的慕阻值振應(yīng)為Ω。利用伏安法測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，現(xiàn)有的器材為：干電池：電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，符號(hào)電壓表：量程1V,內(nèi)阻998.3Ω,符號(hào)電流表：量程1A，符號(hào)滑動(dòng)變阻器：最大阻值10Ω,符號(hào)電阻箱：最大阻值99999.9,Ω,符號(hào)單刀單擲開關(guān)1個(gè)，符號(hào)，導(dǎo)線若干AVErSAV299聾8.周3【例2】榆“用電秀流表趴和電延壓表割測(cè)定躍電源怨的電政動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)哀阻r”，所謙用的歸電路倚如圖登所示英，一表位同霧學(xué)測(cè)討得的6組數(shù)委據(jù)如城下表芳中所誓示。(1腥)試根怕?lián)@棒些數(shù)步據(jù)，東在圖領(lǐng)中作章出U-I圖線委；(2妨)根據(jù)逢圖線型得出趴電源叢的電違動(dòng)勢(shì)E=_寒__許__道__僑V，內(nèi)阻r=_億__挖__淹_Ω；(3勺)若不態(tài)作出表圖線怪，只殘選用警其中估兩組U和I的數(shù)端據(jù)，可利擦用公娛式E=U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r，這樣做洋可能森得出逐誤差遣很大寺的結(jié)殲果。腥選用翁第__明_組和第__竹__組的嫩數(shù)據(jù)清，求授得E和r誤差華最大歡。熱點(diǎn)樓二朋實(shí)驗(yàn)鄙數(shù)據(jù)該的處宅理組別I/AU/V10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.051.甜450.嶺7034【解析】(非1)圖線拆如圖7-嬸5-準(zhǔn)5所示E＝1.違45碰V，r=0俱.7棚0Ω(3哪)第３早組和火第４歷組數(shù)繡據(jù)。作圖缸線時(shí)參，應(yīng)瞞把個(gè)渠別不艷合理界的數(shù)據(jù)排介除，拼由直灑線與灣縱軸鉛的交都點(diǎn)可汗讀出電動(dòng)遙勢(shì)E=1懶.4承5嫁V，再粱讀出繡直線害與橫棉軸的交恰點(diǎn)的丑坐標(biāo)(U,I)，連鍵同得谷出的E值代入E=U+鎖Ir中，煉得r=(E-幸U)/I=(聾1.灑45垃-1呀.1宗0)慚/0蘆.5掠0輕Ω=竟0.育70擾Ω。選用碧第3組和媽第4組數(shù)轟據(jù)，賀求得娃的E和r誤差添最大挪。不需訊要利腹用所辮給的6組數(shù)示據(jù)分強(qiáng)別進(jìn)罰行計(jì)擾算，簡(jiǎn)利用編作圖落就可廈看出晉這一民點(diǎn)。慢選用擊這兩挺組數(shù)膨據(jù)求E和r，相東當(dāng)于黎過(guò)圖斧中3和4兩點(diǎn)環(huán)作一辮直線訴，利虜用此究直線捏求出E和r，而洋此直籠線與伸所畫鴿的直妥線偏疤離最繳大，柴實(shí)際犯上第4組數(shù)獵據(jù)不仍合理寬，已滴經(jīng)排散除。例、麻測(cè)量嘆“水龍果電瓜池”珠的電敲動(dòng)勢(shì)附和內(nèi)徐阻：震將一筍銅片代和一狗鋅片掩分別武插入脈一只酬蘋果憶內(nèi)，抖就構(gòu)完成了鐘簡(jiǎn)單攜的“錯(cuò)水果軋電池似”發(fā)洪，其鋒電動(dòng)餐勢(shì)約籮為1.迫5V，可寒是這寺種電扶池并寧不能芒點(diǎn)亮判額定義電壓陡為1.俯5V，額糖定電肆流為0.尋3A的手體電筒怒上的暴小燈耗泡。扯原因廣是流輩過(guò)小劍燈泡戲的電瀉流太組小了坊，經(jīng)斷實(shí)驗(yàn)歪測(cè)得笨還不惠足3m哪A?，F(xiàn)勇用是哀量程溜合適擔(dān)的電虹壓表席、電頭流表餐以及撤滑動(dòng)印變阻梢器、沒(méi)開關(guān)途、導(dǎo)劣線等塞實(shí)驗(yàn)菊器材螞盡量火精確吸地測(cè)疊定水低果電固池的電動(dòng)軍勢(shì)和內(nèi)阻。（1）請(qǐng)肢畫出膏應(yīng)該酸采用擺的電引路圖（2）若歌給出丙的滑冰動(dòng)變外阻器更有兩攏種規(guī)脖格：A(0—脖30簡(jiǎn)Ω)、B(0—盜3k潛Ω).實(shí)驗(yàn)鏈中應(yīng)餐該選庸用哪定種規(guī)毀格的禮滑動(dòng)的變阻疫器（2）B（4）若迫不計(jì)趣測(cè)量售中的動(dòng)偶然降誤差討，用至這種選方法扛測(cè)得居出的英電動(dòng)釣勢(shì)和忍內(nèi)電賢阻的紐奉值與躁真實(shí)微值相旋比電繼動(dòng)勢(shì)E(填“堡偏大佳”“親相等四”“接偏小緞”)，內(nèi)月電阻r(“偏大槍”“燈相等侄”“們偏小扎”)123I/mAU/V000.511.5（3）在崖實(shí)驗(yàn)由中根良據(jù)電趨壓表殘的示偵數(shù)U與電狐流表騾示數(shù)I的值樸，經(jīng)允描點(diǎn)新、連炭線得么到了櫻一幅U—墳I圖象種，如妥圖，監(jiān)根據(jù)否圖中理所給越數(shù)據(jù)閉，水嗽果電櫻池的接電動(dòng)燭勢(shì)與霧內(nèi)電膚阻分潮別為E=V;村r=Ω。1.落550勿0相等偏大．利陷用如漏圖a所示默電路廚測(cè)量緊電池蕉組的徑電動(dòng)凳勢(shì)E和內(nèi)尚阻r.根據(jù)肢實(shí)驗(yàn)牛數(shù)據(jù)嚷繪出1/I~R圖線掙如圖b所示伯，其蛋中R為電居阻箱誘讀數(shù)蹄，I為電穴流表糞讀數(shù)原，不戶計(jì)電鉛流表傅內(nèi)阻乖，由以此可差以得副到E=V，r=Ω.AErSR(a)01224R/Ω(b)31解：由閉焦合電宰路歐炮姆定弱律由圖煩象得k=0胸.5玩/V，截距b=0茶.5散/A21．現(xiàn)冊(cè)有一誰(shuí)特殊角的電遠(yuǎn)池，領(lǐng)其電欺動(dòng)勢(shì)E約為9V，內(nèi)阻r在35～55Ω范圍嚼，最斯大允蛇許電稀流為50mA。為測(cè)臺(tái)定這進(jìn)個(gè)電湊池的裕電動(dòng)主勢(shì)和扛內(nèi)阻摸，某哪同學(xué)雕利用擔(dān)如圖克甲的沿