专题八 实验十：测定电源的电动势和内阻.ppt

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1、实验十：测定电源的电动势和内阻一、测定电源的电动势和内阻1．实验原理(1)公式法：如图S10－1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组U、I值，利用U＝E－Ir求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值.图S10－1图S10－2(2)作图法：在坐标纸上以I为横坐标、U为纵坐标，用测出的几组I、U值，画出U－I图象．如图S10－2所示，所得直线的纵截距即为电动势的值，图线斜率的绝对值即为内阻r的值．2．实验步骤(1)电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按图连接好电路．(2)把变阻器的滑动片移到使阻值最大的一端．(3)闭合开关，调节变阻器，使电

2、流表有明显的示数，记录一组数据(I、U)，用同样方法测量几组I、U值，记录在表格中．(4)断开开关，整理器材.(5)处理数据，用公式法或作图法求出电源的电动势和内阻的阻值.3．注意事项(1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应大些(选用已使用过一段时间的干电池)．(2)电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A，因此，实验中不要将R调得过小，读电表示数要快，每次读完应立即断电．(3)测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些．用方程组求解，要将测出的I、U数据中

3、，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出E、r值，再求平均值．(4)画U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去．这样可使偶然误差得到部分抵消，提高精确度．(5)计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用公式计算出电源的内阻r.4．误差分析(1)测量电路存在系统误差．图S10－3中I真＝I测＋IV，未考虑电压表的分流．图S10－3(2)用图象法求E、r时，作图不准确造成偶然误差．(3)由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，本实验结果E测

4、电路原理图S10－1)：由于电压表的分流，电流表的测量值偏小，而且随着U越大，电流表的测量值偏小越多．当U＝0时，电流表的测量值等于真实值(这时要求电流表是理想的)．据此作出如图S10－3所示的真实和测量的U－I图线，由图不难看出，E、r的测量值均小于真实值．二、测电源电动势和内阻的其他方法1．用电流表、电阻箱测量(1)电路图：如图S10－4所示．图S10－4(2)原理：根据闭合电路的欧姆定律得E＝IR＋Ir，改变电阻箱的阻值就能得到R、I数据，利用两组数据就能求得E、r，也可利用多组数据作图象来求解．(2)原理：根据闭合电路的欧姆定律得E＝U＋—r，

5、改变电2．用电压表、电阻箱测量(1)电路图：如图S10－5所示．图S10－5UR阻箱的阻值就能得到R、U数据，利用两组数据就能求得E、r，也可利用多组数据作图象来求解．题组1测定电源的电动势和内阻1．在用电压表、电流表测两节干电池串联的电动势和内阻时，除备有被测电池、电键和足够的导线外，还备有下列仪器可供选择：A．电流表(0～0.6A)C．电压表(0～3V)B．电流表(0～3A)D．电压表(0～15V)E．滑动变阻器(20Ω，2A)F．滑动变阻器(1700Ω，0.3A)应该选用的仪器是__________(填器材前面的选项字母)．实验次数123456U

6、/V2.702.502.302.001.801.62I/A0.080.160.250.360.450.50一个学生用以上仪器测得如上表所示数据，根据这些数据，在图S10－6所示坐标轴上画出U－I图象，从图中可得出电源电动势为______V，内阻为________Ω.图S10－62.92.4答案：A、C、E如图48所示图48实验次数123456I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.101.052．(2011年广东龙山中学期末)测量电源电动势和内阻的器材如图S10－7甲所示，请用实线表示导线，将图甲

7、中器材连成实验电路，实验时经测量得出的数据如下表．为了减小误差，请选择适当的刻度，在图乙的方格纸上画出U－I图线．利用图线可求出电源的电动势和内阻分别为________、________.图S10－7答案：如图49甲和乙所示1.46V0.71Ω图49题组2测电源电动势和内阻的其他方法3．利用如图S10－8所示的一个电压表、一个电阻箱和一个电键，测量一个电池组的电动势和内阻．(1)在虚线框内画出实验电路图，并用笔画线做导线将所给器材连接成实验电路．图S10－8(2)写出要记录的数据，用记录的实验数据写出这个电池组的电动势和内阻的表达式．甲乙图50答案：(

8、1)如图50甲和乙．(2)改变电阻箱阻值，读出两组外电阻和对应的路端电压值，分别记为R1、U1