测量电源的电动势和内电阻课件.ppt

《测量电源的电动势和内电阻课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、理解教材新知把握热点考向应用创新演练考向一考向二考向三第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路第3节测量电源的电动势和内电阻一、实验目的用伏安法测电源的电动势和内电阻。二、实验原理原理图如图4－3－1所示。图4－3－1三、实验器材待测电池一节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线、坐标纸、直尺。四、实验步骤(1)确定电流表、电压表的量程，按电路图把器材连接好。(2)将滑动变阻器的滑片移到一端，使接入电路部分的电阻值最大。(3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显读数，记录一组电流表和电压表的读数。(4)用同样方法，再次测量并记录几组U、I值。(5)

2、断开开关，整理好器材。(6)根据测量的数据描绘U—I图线，所得图线的延长线与纵轴U的交点即为电源的电动势E，图线斜率的绝对值即为电源的内阻r。2．图像法对于E、r一定的电源，路端电压U与通过干路的电流I的U—I图像应该是一条直线(如图4－3－2)，这条直线与纵轴U的交点表示电源的电动势E，与横轴I的交点表示短路电流I0，图线的斜率的绝对值表示电源的内电阻r。图4－3－2六、注意事项(1)使用内阻大些(用过一段时间)的干电池，在实验中不要将I调得过大，每次读完U、I读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，E、r明显变化。(2)在画U

3、－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，而不要顾及个别离开较远的点以减小偶然误差。图4－3－3七、误差分析1．电流表内接电路如图4－3－4甲所示，产生实验误差的原因是由于电压表的分流造成的，测量值与真实值的关系为：E测＜E真；r测＜r真。图4－3－42．电流表外接电路如图4－3－4乙所示，产生实验误差的原因是由于电流表的分压造成的，测量值与真实值的关系为：E测＞E真；r测＞r真。图4－3－5图4－3－6(3)两个电压表(量程已知，内阻不知)。电路图如图4－3－7甲、乙所示。图4－3－7[例1]测量电源B的电动势E和

4、r(E约为4.5V，r约为1.5Ω)。器材：量程3V的理想电压表V，量程0.5A的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R＝4Ω，滑动变阻器R′，开关S，导线若干。(1)画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。(2)实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2。则可以求出E＝________，r＝________。(用I1、I2、U1、U2及R表示)[解析](1)实验中由于电流表具有一定的电阻，故电流表相对于电源应该外接。电路中最大电流为电流表的量程0.5A，故路端电压最小为E－Im

5、ax·r＝3.75V，大于电压表的量程3V，所以保护电阻R应置于并联部分之外，这样电压表电压U＝4.5V－0.5×(1.5＋4)V＝1.75V，这样才小于电压表量程。故实验原理图如图所示。[例2]用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如图4－3－8所示，一位同学测得的6组数据如下表中所示：图4－3－8组别I/AU/V10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.05(1)试根据这些数据在图4－3－9中作出U－I图线。图4－3－9(2)根据图线得出电池的电动势E＝___

6、_____V，电池的内阻r＝________Ω。(3)若不作出图线，只选用其中两组U和I的数据，可利用公式E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r算出，这样做可能得出误差很大的结果，选用第______组和第________组数据，求得E和r误差最大。[解析](1)描点作图，舍去第四组数对应的点。图线如图所示。(3)选用第3组和第4组数据求得的E和r误差最大。不需要利用所给的6组数据分别进行计算，利用作图就可看出这一点。选用这两组数据求E和r，相当于过图中(0.31,1.24)和(0.32,1.18)两点作一直线，利用此直线求出E和r，而此直线与所画

7、的直线偏离最大，实际上，第4组数据不合理，已经排除。[答案](1)见解析图　(2)1.45　0.70　(3)3　4[例3]某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999Ω)，一只电流表(量程Ig＝0.6A，内阻rg＝0.1Ω)和若干导线。请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图4－3－10中器件的连接方式，画线把它们连接起来。图4－3－10[解析]根据闭合电路欧姆定律，测量电源的电动势和内电阻，需要得到电源的路端电压和通过电源的电流，在本实

8、验中没有电压表，但是可以用电阻箱和电流表串联充当电压表来测量电源的路端电压，通过电流表的电流也是通过电源的电流，所以只需要将电流表和电阻箱串联接在电源两端即可。实物