高中物理第四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知识导

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1、第3节测量电源的电动势和内电阻思维激活1•测量电池的电动势和内阻使用新电池好还是旧电池好?2.随身听用电池当电源，连续几个小吋的播放磁带，音质就会发生明显的改变，节奏变慢,音调变低，也就是说电池不能用了；但改听收音机时，仍能正常接收，这是为什么呢？答案：1•提示：用旧电池好，旧电池的内阻比较大，容易测量.2.提示：播放磁带时，耗电量比较大，连续儿个小时的播放，电池内阻变得比较大，导致路端电压变小，达不到播放磁带的供电电压，也就无法正常工作了；当改听收音机时，因为收音机的工作电流很小，虽然电池的内阻变大了，但内电压很小，路端电压仍能满足收音机的工作电压，所以收音机仍能正常收听.自主整理1.测量电

2、源电动势和内电阻的原理通过滑动变阻器改变电路状态，电路中的、均发生变化•用电压表和电流表测出每种状态下的U、I值，列出方程，即可求出电动势E和内电阻r.称为伏安法测量.电动势与内外电压的关系：2.测量数据处理方法(1)代数法：将测量好的电压、电流的数据填入设计好的表格，利用电动势与内外电压的方程解出多组电动势和内电阻，为了减小偶然误差，求其平均值.电动热的平均值：,内阻的平均值：⑵图象法：建门坐标系，将测量的电压、电流的数据按一一对应关系在UT坐标系中描点,再根据这些点画出,这条直线在U轴上的截距为测量的电源,斜率为测量的电源.答案：1.电压电流E二U+Ir2(i)E耳+耳+…：二人+E

3、+•••+□nn(2)直线电动势内电阻高手笔记1.作UI图象吋，在坐标图上以I为横坐标，以U为纵坐标，作出图象后，把这条直线用虚线延长，这条直线与纵轴交点的物理意义是等于电源电动势，与横轴交点的物理意义是等于短路电流，直线的斜率的物理意义是等于电源内阻，由此对知，用图象法处理实验数据的优点是求的是平均值.2.实验注意事项(1)正确选用电压表和电流表的量程，并注意正确连接表上的“+””接线柱.(2)实验前必须把变阻器的滑动片置于阻值最大的位置，以防止出现烧坏电流表的事故.(1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些.(2)由于干电池在大电流放电时极化现彖严重，电动势会明显下降，内阻r会明

4、显增大，故实验屮不能将电流调得过大(长时间放电不宜超过0.3A,短吋间放电不宜超过0.5A),且读数要快，读完后立即切断电源.(3)实验中U取值不能太小，一般不得小于IV,测得的U、I值不少于5组，且变化范围要大一些，解方程组求解E、r值时，取1、4组，2、5组，3、6组求解后，求平均值.(4)画UI图线时，要尽量使多数点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线两侧.(5)作UI图象吋，如果出现某组数据对应的点偏离直线较远，就表明这组数据的偶然误差较大，可将该点舍去.(6)纵坐标可不从零开始，计算内阻时，要在直线上取两较远点用r=AU/AI求出(横坐标必须从零开始).名师解惑1.电源和电阻伏安

5、特性曲线的比较剖析：如(甲)图所示是电源的输出特性曲线，它表明了路端电压U和电流1的关系•从图象可以看出电源的电动势E(与U轴的交点)，短路电流1。(与I轴的交点)，据此可以求岀电源的内阻r=E/Io=AU/A>tan0.9角越大，表明电源的内阻越大，电源的输岀特性越差.(乙)图为纯电阻的UI图线.电阻的UI图线与电源的UT图线的区别是：(1)从表示内容上：甲图是对闭合电路整体而言的，U表示路端电压，I表示通过电源的电流;而乙图是对某固定电阻而言的，纵坐标和横坐标分别代表了该电阻两端的电压U和通过该电阻的电流I,反映了I跟U的正比例关系.(2)从图线的意义上：甲图表示电源的性质，说明电动势和内

6、阻保持不变，外电阻是变的，正是R的变化，才有U和T的变化；乙图表示导体的性质，说明U与］成正比的前提是电阻R保持一定.2.实验误差与误差分析剖析：误差来源有两部分，其一，电压表和电流表的读数不准确；其二，电压表和电流表并非理想的，内阻带来的系统误差.采用课本屮的实验电路，系统误差主要是电压表的分流问题，即电流表的示数比通过电源的电流小些，造成测量值比真实值小些.采用课本给的实验电路也是从减小系统误差设计的，因为电源内电阻较小，电流表内阻也较小，若采用电流表直接与电源串联的方式，内阻的测量误差会较大.讲练互动【例】用伏安法测定两节干电池组成的电源的电动势E和内电阻r.实验中共测出五组数据,如下表

7、所示：12345U(V)2.802.602.502.202.001(A)0.480.801.001.601.98(1)将图中所给的器材连接成测量E、r的电路，并用箭头标出电键闭合前滑动变阻器触头的位置.(2)在图屮作出UI图线，根据图线求岀电动势E和内阻r.解析：(1)连线如图：(2)描点作图如图:由图中可以得到:E=3.00V,r=(E-U)/I=0.5Q绿色通道(1)实物连线时要注意电表量程和