123电池电动势和内阻的测量课件高二上学期物理人教版2

12.3实验：电池电动势和内阻的测量伏安法测电源电动势和内阻误差分析其它法测电源电动势和内阻知识回顾1.闭合回路的组成

外电路内电路

由导线、电源、用电器连成的电路叫做闭合电路。用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。（1）内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。2.闭合电路的欧姆定律（2）表达式：

（3）适用范围：外电路为纯电阻的闭合电路3.路端电压与电流的关系（1）纵轴截距：（2）横轴截距：（3）斜率：电源的电动势E．

电源的短路电流I短=E/r斜率的绝对值表示电源内阻内阻越大，图线倾斜得越厉害．U/VI/A01230.51.01.5

一伏安法测电源电动势和内阻实验1.基本原理

路端电压通过电源的电流2.实验器材待测电源，开关，导线，电流表，电压表，滑动变阻器3.数据处理

方法一：公式法方法二：图象法根据E=U+IrU=E-IrIU×××××AB电动势E短路电流纵坐标可以不从0开始电源的伏安特性曲线斜率k绝对值=r4.电路设计

∴E测<E真，

r测<r真

斜率增大UIE测IAOUE真I真5.误差分析外接法

小外偏小5.误差分析内接法

∴E测=E真，r测>r真

该电路适用于电源内阻很大的情况IEIUVUI测短OU路I真短

大内偏大

5.误差分析所以应采用外接法。为了减小系统误差，所选用的电压表的内阻应该大一些。

6.实验步骤(1)选定电压表，电流表量程，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。

R

SEr实验次数123456电压U/V电流I/A7.注意事项选择仪器的原则：(1)安全性：电压表、电流表不超量程，滑动变阻器不超过额定电流。(2)精确性：电压表、电流表要选择合适的量程，使测量时指针的偏角大一些，减小读数时的误差。(3)方便性：变阻器控制电路时，电流电压变化范围尽可能大一些，以便获得多组数据。

7.注意事项(4)为了使电池的路端电压变化较明显，电池的内阻宜大些。(5)干电池在大电流放电时，电动势会明显下降，内阻会明显增大，故在实验中，不要将电流调得过大，且读取电表数据要快，每次读完立即断开电键。

(6)在画𝑈−𝐼图线（直线）时，要使尽可能多的点落在这条直线上，而且在直线两侧的点数大致相等，个别偏离直线较远的点应舍去。求r时选取直线上相距较远的两点求斜率可以减小误差。

7.注意事项

(7)由于电池的内阻𝑟一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，这时直线与横轴的交点不再是短路电流，但斜率的绝对值仍然还是电源的内阻𝑟。所以求内阻的一般表达式应该是𝑟=|Δ𝑈/Δ𝐼|。练一练：例1：在测定一节干电池(电动势约为1.5V，内阻约为2Ω)的电动势和内阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有两个供选：A．电压表量程为15V;B．电压表量程为3V；C．变阻器为(20Ω，3A);D．变阻器为(500Ω，0.2A)(1)电压表应该选___(填“A”或“B”)，这是因为_______．(2)变阻器应选___(填“C”或“D”)，这是因为_________．解析：本题主要考查学生对电学仪器的选择．电学仪器的选择最主要的有两条原则：(1)安全，即不能超量程；(2)方便，即便于读数和调节．由于电源电动势约为1.5V，故选量程为0～3V的电压表，读数既准确，又方便，D滑动变阻器的额定电流太小，阻值大，调节不方便，故选C变阻器．练一练：答案：B读数既准确、又方便C滑动变阻器D的额定电流太小，最大阻值太大，调节不方便二其他方法测电源电动势和内阻实验变式一实验中除了待测电池和电键导线外只有电阻箱和电流表，如何测？（1）电路如图所示：

（2）数据处理：

1/IR

0变式二实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压表，如何测？（1）电路如图所示：（2）主要步骤：

由：求出电源的电动势和内阻变式三今有一个阻值为5Ω的定值电阻，一个理想电压表（量程大于电源电动势），开关及导线若干，能否测电源电动势和内阻？（1）电路如图所示：（2）主要步骤：

电源电动势和内阻：

变式四今有一个阻值为10Ω的定值电阻，一个电压表，开关和导线若干，电压表表盘上有刻度但无刻度值。请设计一个能测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大，电压量程大于电动势，电源内阻约为几欧）。（1）电路如图所示：（2）主要步骤：

电源内阻：

变式五有两只伏特表V1和V2，量程已知，内阻不知，另