魯科版必修三4.2科學(xué)測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻課件（19張）

第2節(jié)

科學(xué)測量：電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻電池已成為人類生活的親密伙伴，生活中處處需要電池，新舊電池的主要不同是什么呢？如果我們想比較下它們的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的關(guān)系應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？本?jié)課我們就一起來探討下電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量方法。

1.給你一節(jié)使用過的干電池、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、一塊安培表、一塊伏特表、一個(gè)開關(guān)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一、實(shí)驗(yàn)原理及電路E=U1+I1rE=U2+I2r

2.給你一節(jié)使用過的干電池、一個(gè)變阻箱、一塊安培表、一個(gè)開關(guān)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)ARS原理:E=I(R+r)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？VRS原理:E=U+URr

E=U1

+U1R1r

E=U2

+U2R2rAV甲AV乙兩圖中電壓表和電流表的測量值都是準(zhǔn)確的嗎？如果不是，哪么哪個(gè)表測量值準(zhǔn)確？哪個(gè)表測量值有誤差？誤差是偏大還是偏?。慷?、數(shù)據(jù)處理方法一：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，多測量幾次I、U的值，算出E、r取平均值。方法二：圖象法OI/AU/VEEIr=短在坐標(biāo)紙上以I軸為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測出幾組的U，I值畫出U－I圖象。所得直線跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢E的值，圖線的斜率的絕對值即為內(nèi)阻的值。例.一個(gè)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)方法測得數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，畫出了如圖所示的U－I圖象，從圖中可得出電源電動(dòng)勢為______V，內(nèi)阻為______Ω。2.92.6AVSR1.測量電路存在系統(tǒng)誤差。由于電壓表的分流，據(jù)此作出如圖乙所示的真實(shí)和測量的U－I圖線，由圖不難看出，E、r的測量值均小于真實(shí)值，r測<r真、E測<E真。三、誤差分析I真IvI測UI測量值×××真實(shí)值I真=I測+IvE

r四、注意事項(xiàng)1.為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻應(yīng)大些(選用已使用過一段時(shí)間的干電池)。2.電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動(dòng)勢E會(huì)明顯下降，內(nèi)阻r會(huì)明顯增大，故長時(shí)間放電不宜超過0.3A，短時(shí)間放電不宜超過0.5A，因此，實(shí)驗(yàn)中不要將R調(diào)得過小，讀電表示數(shù)要快，每次讀完應(yīng)立即斷電。3.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，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值，再求平均值．4.計(jì)算內(nèi)阻要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用公式計(jì)算出電源的內(nèi)阻r。5.干電池內(nèi)阻較小時(shí)，U的變化較小，此時(shí)，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如下圖甲所示的狀況，使下部大面積空間得不到利用。為此，可使縱坐標(biāo)不從零開始而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)，如圖乙所示，并且把縱坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小。此時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢．要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用r＝|ΔU/ΔI|求電池的內(nèi)阻r。6.畫U－I圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(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。這樣可使偶然誤差得到部分抵消，提高精確度。等效電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻：

兩端有源網(wǎng)絡(luò)可等效為一個(gè)電源，電源的電動(dòng)勢為兩端開路時(shí)的電壓，電源的內(nèi)阻為從電源兩端看的內(nèi)電阻。。。abErR甲。。abE′r′乙情況1：把圖甲的電路等效為圖乙的電源等效電源法E′=Er′=r+R

情況2：把圖丙的電路等效為圖丁的電源：。。abE′r′丁R。。abE′r′丙例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A(chǔ)VSR解析：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。測量值真實(shí)值答案：C測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)原理原理1：用伏安法測