测定电源电动势和内电阻

1、5、学生实验： 测量电源的电动势和内阻,本课栏目开关,基础再现深度思考,本课栏目开关,【实验目的 】,1用电流表和电压表测量电源的电动势和内阻 2进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解 3进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法,基础再现深度思考,本课栏目开关,思考：如何测出电源的电动势和内阻？,【实验原理 】,1实验依据：闭合电路的欧姆定律,2实验电路：如图1所示,图1,基础再现深度思考,本课栏目开关,图2,【实验器材】,电池：选择内阻较大的旧电池 电压表、选择0-3V 电流表、选择0-0.6A 滑动变阻器、一般选择较小的 开关、导线、坐标纸,基础再现深度思考,本课栏目开关,【实验步骤】,1连接电

2、路 电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图1连接好电路,基础再现深度思考,本课栏目开关,图1,2测量与记录 (1)把变阻器的滑片移动到使用阻值最大的一端 (2)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1、U1)用同样方法测量多组I、U值填入表格中.,(3)断开开关，拆除电路整理好器材,【数据处理】,本实验中数据的处理方法：一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法 【方法一】取六组对应的U、I数据，数据满足的关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电

3、动势E和内阻r的大小,基础再现深度思考,本课栏目开关,【方法二】在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立UI坐标系，在坐标平面内描出各组(U，I)值所对应的点，然后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，则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线斜率的绝对值即为电池的内阻r.即r,【数据处理】,【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(选用已使用过一段时间的干电池) 2要测出不少于6组的(I，U)数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值 3画UI图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直

4、线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的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就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度 4由于干电池的内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画UI图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源的电动势，图线斜率的绝对值仍为内电阻,基础再现深度思考,本课栏目开关,【实验改进】,图6,图5,基础再现深度思考,本课栏目开关,图7,基础再现深度思考,本课栏目开关,【例1 】 (2010广东理综34(2)某同学利用电压表和电阻箱测

5、量干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R05 )一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图8(a),在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接,（b）,图8,考点一 对实验的理解和应用,课堂探究突破考点,本课栏目开关,实验九 测量电源的电动势和内阻,请完成下列主要实验步骤： A检查并调节电压表指针指零； 调节电阻箱，示数如图(c)所示， 读得电阻值是 _； B将开关S1闭合，开关S2断开， 电压表的示数是1.49 V； C将开关S2 _，电压表 的示数是1.16 V；断开开关S1. 使用测得的数据，计算出干 电池的内阻是 _ (计算结果保留两位有效数字) 由于所

6、用电压表不是理想电 压表，所以测得的电动势比实际 值偏_(填“大”或“小”),20 ,闭合,0.69 ,小,图8,课堂探究突破考点,本课栏目开关,实验九 测量电源的电动势和内阻,考点二 测电动势和内阻的其他方法 【例2】某研究性学习小组采用如图9所示的电路测量某干电池的电动势E和内阻r，R为电阻箱，V为理想电压表，其量程略大于电池的电动势实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示.,回答下列问题： (1)根据表中的数据和实验原理，你认为第_(填序号)组数据是错误的，原因是 _.,图9,3,随电阻的减

7、小路端电压应逐渐减小,课堂探究突破考点,本课栏目开关,实验九 测量电源的电动势和内阻,2.9,0.71,课堂探究突破考点,本课栏目开关,实验九 测量电源的电动势和内阻,【例3】图11是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图图中S为开关，R为滑动变阻器，固定电阻R1和电流表A1内阻r1之和为10 000 (比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A2为理想电流表 (1)按电路原理图在图12虚线框内各实物图之间画出连线,图11,图12,课堂探究突破考点,本课栏目开关,实验九 测量电源的电动势和内阻,(2)在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至_(填“a端”、“中央”或“b

8、端”) (3)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置，得到的数据为,(4)利用所得曲线求得电源的电动 势E_ V，内阻r_ .(保留两位小数) (5)该电路中电源输出的短路电流I短_ A.,b端,1.49,0.60,2.5,在图13所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1I2曲线 .,图13,课堂探究突破考点,本课栏目开关,实验九 测量电源的电动势和内阻,3.某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材： A待测干电池E(电动势约为1.5 V，内阻约为1 ) B电流表G(满偏电流3.0 mA，内阻为100 ) C电流表A(量程00.6 A，内阻约为1 ) D滑动变阻器R1(010 ，额定电流为2 A) E滑动变阻器R2(01 k，额定电流为1 A) F定值电阻R0(阻值为900 ) G开关一个，导线若干 (1)为了能比较准确地进行测量， 同时还要考虑操作的方便， 实验中滑动变阻器应选_ (2)根据题意在图17中 画出该实验所需要的电路图,图17,D,随堂训练能力达标,本课栏目开关,实验九 测量电源的电动势和内阻,(3)根据电路图，将实物图18连接起来，组成完整的电路,图18,随堂训练能力达标,本课栏目开关,实验九 测量电源的电动势和内阻,(4)