测量电源的电动势和内阻.ppt

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1、测量电池的电动势和内电阻课题引入如图所示,当开关闭合时,电压表示数U1=1.3V,电流表示数I1=0.2A;移动滑动变阻器滑片位置,电压表示数U2=1.2V,电流表示数I2=0.3A.（电表均为理想电表）求电源的电动势E和内阻r根据闭合电路欧姆定律｛E=1.5Vr=1Ω问题思考问题1：如何测量一节干电池的电动势和内阻？一、实验目的1．掌握伏安法测定电源的电动势和内阻的方法．2．掌握用图象法求电动势和内阻．学生实验：测量电源的电动势和内阻图实－10－1三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔．【实验步骤】1、按图连接好电路，

2、开关应处于断开状态,滑动变阻器的阻值调到最大2、电压表和电流表选择合适的量程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（I1、U1），第二组数据（I2、U2），用同样的方法多测几组I、U的值4、断开开关，整理好器材【数据处理】要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，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再求平均值1、解析法取两组实验数据代入方程求得结果E和r｛IU×××××2、图像法电动势E纵坐标可以不从0开始斜率的绝对值表示内阻（1）以电压U为纵轴、电流I为横轴建立U

3、—I坐标系,在坐标系平面内描出各组(U,I)值所对应的点（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）由于干电池内阻较小,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短路电流动手实验按电路图连接测得5-6组数据，并在坐标中作出U-I图像，根据图像求得电动势和内阻五、注意事项1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的干电池．2．实验中电流不宜过大，每次读完U和I的数据后应立即断开电源．3．测量数据不少于6组，且变化范围要大些．4．在画UI图线时，要使较多的点落在这条直

4、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不予考虑．5．若电压变化范围较小，作图线时，纵轴的刻度可不从零开始，此时要注意E和r的确定．六、误差分析1．由读数不准和电表线性不良引起误差．2．用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差．3．测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化．4．电压表和电流表的内阻影响而导致的误差．[例1]在用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中：(1)备有如下器材：A．干电池1节；B．滑动变阻器(0～20Ω)；C．滑动变阻器(0～1kΩ)；D．电压表(0～3V)；E．电流表(0～0.6A)；F．电流表

5、(0～3A)；G．开关、导线若干．其中滑动变阻器应选________，电流表应选________．(只填器材前的序号)(2)为了最大限度地减小实验误差，请在下面的虚线框中画出该实验最合理的电路图．(3)某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图实－10－3中画出U－I图线，根据图线得到被测电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.123456I/A0.100.150.200.250.300.40U/V1.321.261.181.131.040.93图实－10－3[解析](1)由于干电池的电动势只有1.5V，滑动变阻器应选B，从测量的

6、数据可以看出电流最大只有0.4A，电流表应选E.(2)电路图如图实－10－4甲所示．图实－10－4(3)作出的U－I图象如图实－10－4乙所示，从图象上可以看出在U轴上的截距为1.45V，即电源的电动势为1.45V．图象斜率的绝对值为：k＝ΔU/ΔI＝0.65/0.5Ω＝1.3Ω.[答案](1)BE(2)如图实－9－4甲所示(3)U－I图象如图实－10－4乙所示1.451.3[例2]在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图实－10－5所示的实物电路．图实－10－5(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到______

7、__．(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10Ω的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________．(选填“1”或“2”)方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.01．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．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E、rB．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均

8、值C．测出