学生实验测量电源的电动势和内阻.pptx

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1、知识回顾：2、电源电动势与内、外电压关系1、闭合电路欧姆定律EI短短（2）图象在横轴上的截距为短路电流）图象在横轴上的截距为短路电流I短短（U=0）（3）图象斜率的绝对值为电源内阻）图象斜率的绝对值为电源内阻（I I=0=0）I/AU/V0 0（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E由由U=E-Ir 可知，可知，U U 是是I I 的一次函数。的一次函数。第1页/共23页新课引入1.1.如图所示如图所示,当开关闭合时当开关闭合时,电压表示数电压表示数U U1 1=1.3V,=1.3V,电流表示数电流表示数I I1 1=0.2A;=0.2A;移动滑动变阻器滑片位

2、置移动滑动变阻器滑片位置,电压表示数电压表示数U U2 2=1.2V,=1.2V,电流表电流表示数示数I I2 2=0.3A.=0.3A.（电表均为理想电表）求电源的电动势（电表均为理想电表）求电源的电动势E和内阻和内阻r解：根据闭合电路欧姆定律E=1.5Vr=1第2页/共23页问题思考问题1 1：如何测量一节干电池的电动势和内阻？第3页/共23页【实验原理】闭合电路欧姆定律【实验器材】待测电源，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，导线若干【实验电路】伏安法学生实验：测量电源的电动势和内阻第4页/共23页【实验步骤】1 1、按图连接好电路，开关应处于断开状态,滑动变阻器的阻值调到最大2 2、电压

3、表和电流表选择合适的量程3 3、闭合开关，调节滑动变阻器，使电表有明显示数，记录第一组数据（I I1 1、U U1 1），第二组数据（I I2 2、U U2 2），用同样的方法多测几组I I、U U的值 4 4、断开开关，整理好器材 第5页/共23页仪器选择：仪器选择：电流表：电流表：0 00.6A0.6A电压表电压表:0 03V3V滑动变阻器滑动变阻器:由测量电流确定，一般电流由测量电流确定，一般电流在在0.2A-0.4A,0.2A-0.4A,选用阻值较小选用阻值较小的，便于调节的，便于调节vA实验电路及其实物连线图甲第6页/共23页【数据处理】要测出不少于6 6组I I、U U数据，且变化

4、范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I I、U U数据中，第1 1和第4 4为一组，第2 2和第5 5为一组，第3 3和第6 6为一组，分别解出E E、r r再求平均值1 1、解析法取两组实验数据代入方程 求得结果E和r 第7页/共23页IU2 2、图像法电动势E E纵坐标可以不从0 0开始斜率的绝对值表示内阻（1 1）以电压U为纵轴、电流I为横轴建立UI坐标系,在坐标系平面内描出各组(U,I)值所对应的点（2 2）尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，以减小偶然误差（3 3）由于干电池内阻较小,U,U的变化较小，可使纵坐标不从零开始，此时图像与横轴交点不再表示

5、短路电流第8页/共23页动手实验 按电路图连接测得5-65-6组数据，并在坐标中作出U-IU-I图像，根据图像求得电动势和内阻。第9页/共23页注意事项：注意事项：第10页/共23页问题思考问题2 2：两个电路图在测量电源电动势和内阻实验中有什么区别？AVSE,rAVSE,r第11页/共23页【误差分析】AVSE,rAVSE,r 误差由电压表的分流引起，把电压表和待测电源看作是一个等效电源E测 E真 r测 r真第12页/共23页问题思考问题3 3：你还能想出哪些方法来测量电源的电动势和内阻？第13页/共23页伏阻法AVSE,r原理公式该电路适用于滑动变阻器阻值很小(电源内阻很小)的情况第14页

6、/共23页安阻法AVSE,r原理公式该电路适用于滑动变阻器阻值很大 (电源内阻很大)的情况第15页/共23页vAU1=E-I1r U2=E-I2rA E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)v E=U1+U1r/R1 E=U2+U2r/R2V V、A A表表表表+变阻器变阻器变阻器变阻器A A表表表表+电阻箱电阻箱电阻箱电阻箱V V表表表表+电阻箱电阻箱电阻箱电阻箱E E=U U+IrIrE E=IRIR+IrIrE E=U U+UrUr/R R方法汇总：测定电动势内阻电路第16页/共23页U/I/例1.一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动势

7、E=，电池的内阻 r=.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.76第17页/共23页例2.某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约1，电压表(0-3V,3k),电流表(0-0.6A,1.0),滑动变阻器有R1(10 2A)和 R2(100 0.1A)各一只;(1)实验中滑动变阻器应选用 (选填R1或R2).(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路.(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图线,由图线可较准确求出该电源电动势E=V;内阻r=.1.

8、50 0.1 0.2 0.3 0.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VVA图甲图乙R11.50计算：图线的斜率为0.7/0.37=1.85 r=1.85-RA=0.85 0.85第18页/共23页1.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其 中 既 能 减 小 偶 然 误 差，又 直 观、简 便 的 方 法 是 （）A A测出两组I I、U U的数据，代人方程组：E EU U1 1十I I1 1r r和E EU U2 2十I I2 2r r，求出E E和r rB B多测几组I I、U U的数据，求出几组E E、r r，最后分别求出其平均值C C测出多组I

9、I、U U的数据，画出U UI I图象，再根据图象求E E、r rD D多测出几组I I、U U数据，分别求出I I和U U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻。C课堂练习课堂练习第19页/共23页 2、已已知知太太阳阳能能电电池池组组的的电电动动势势约约为为8V，短短路路电电流流约约为为4mA，为为了了精精确确测测出出它它的的电电动动势势和和内内阻阻，除除导导线线和和开开关关外外，可可供供选选择择的的仪器有：仪器有：A.电流表电流表,量程量程5mA，内阻约，内阻约10B.电流表电流表,量程量程20mA，内阻约，内阻约40C.电压表电压表,量程

10、量程5.0V，内阻约，内阻约5kD.电压表电压表,量程量程15V，内阻约，内阻约15kE.滑动变阻器电阻滑动变阻器电阻4 k F.滑动变阻器电阻滑动变阻器电阻40 k(1)为使实验尽可能方便、准确，仪器应选为使实验尽可能方便、准确，仪器应选 。（用所给器材的代号填写）（用所给器材的代号填写）.(2)在虚线框内画出电路图在虚线框内画出电路图.(3)该该电电路路测测得得的的电电源源电电动动势势和和真真实实值值相相比比较较 。测测得得的的内内电阻和真实值相比较电阻和真实值相比较 。(填偏大、偏小或相等填偏大、偏小或相等)A C EA V 相等偏大第20页/共23页例3.3.第21页/共23页第22页/共23页谢谢您的观看！第23页/共23页