高三復(fù)習(xí)公開課課題：測量電源電動勢和內(nèi)阻

1、實驗：測量電源的電動勢和內(nèi)阻實驗：測量電源的電動勢和內(nèi)阻 （實驗、探究）（實驗、探究）高三物理第一輪復(fù)習(xí)：高三物理第一輪復(fù)習(xí)：如何測量電源的電動勢如何測量電源的電動勢E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r ？同學(xué)們：回憶一下同學(xué)們：回憶一下1、伏安法、伏安法：E=U+Ir2、安阻法、安阻法： E=IR+Ir3、伏阻法、伏阻法：rRUU+E=一、實驗原理一、實驗原理伏安法伏安法： E=U+IrrIUErIUE2211+=+=2112211221IIUUrIIUIUIE=改變外電路的改變外電路的R，測兩組，測兩組U、I值，代入值，代入AVS甲RAVS乙R1、按原理圖連接實物圖、按原理圖連接實物圖AVS甲甲R二、實驗步驟

2、二、實驗步驟原則：先串后并、先控后測原則：先串后并、先控后測2、把變阻器的滑片移到一、把變阻器的滑片移到一端使其阻值最大端使其阻值最大3、閉合電鍵、閉合電鍵,調(diào)節(jié)變阻器調(diào)節(jié)變阻器,使電流表的讀數(shù)有明顯使電流表的讀數(shù)有明顯示數(shù)示數(shù),記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)記錄一組電流表和電壓表的示數(shù),用同樣的用同樣的方法測量并記錄幾組方法測量并記錄幾組U,I值值4、斷開電鍵、斷開電鍵,整理好器材整理好器材方法一方法一: :公式法公式法改變改變R的阻值，從電流表和電壓表中讀的阻值，從電流表和電壓表中讀取兩組取兩組I、U的值，代入方程組聯(lián)立求解，的值，代入方程組聯(lián)立求解，多測量幾次多測量幾次I、U的值，算出的值

3、，算出E、r取平均值取平均值. 四、數(shù)據(jù)處理四、數(shù)據(jù)處理rIUErIUE2211+=+=2112211221IIUUrIIUIUIE=E EI I短短方法二方法二: :圖象法圖象法在坐標紙上以在坐標紙上以I為橫坐標，為橫坐標，U為縱坐標，用測出幾組為縱坐標，用測出幾組的的U，I值畫出值畫出UI圖像圖像.EIr=短短EE等于等于U軸截距軸截距r等于直線的斜率等于直線的斜率 的絕對值的絕對值五、注意事項五、注意事項1、實驗在電鍵閉合前，變阻器滑片應(yīng)置于阻值、實驗在電鍵閉合前，變阻器滑片應(yīng)置于阻值_位置處位置處.2、使用內(nèi)阻較大一些的舊電池、使用內(nèi)阻較大一些的舊電池. 在實驗中不要將電流在實驗中不要

4、將電流調(diào)得太大，每次調(diào)得太大，每次讀完數(shù)后讀完數(shù)后_ ，以免使電動勢和，以免使電動勢和內(nèi)阻發(fā)生變化內(nèi)阻發(fā)生變化.3、要、要測出測出6組組I、U數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，且，且變化范圍要大一些變化范圍要大一些.4、畫畫U-IU-I圖線圖線時，應(yīng)使時，應(yīng)使圖線通過圖線通過_的點的點，并，并使不在直線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別偏離使不在直線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別偏離直線太遠的點可舍去。直線太遠的點可舍去。5、畫、畫U- -I 圖線時，圖線時， _可以不從零開始可以不從零開始,而是根而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當?shù)闹甸_始從某一恰當?shù)闹甸_始(但但橫坐標必須從橫坐標必須從0開開始始)這時圖線與橫

5、軸的交點不再是短路電流，而圖線與縱這時圖線與橫軸的交點不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動勢軸的截距仍為電動勢E，圖線的斜率的絕對值仍為內(nèi)阻，圖線的斜率的絕對值仍為內(nèi)阻r.AVS甲RAVS乙RE測測 E真真 r 測測 r 真真 六、誤差分析：六、誤差分析：原因：伏特表的分流作用原因：伏特表的分流作用 原因：安培表的分壓作用原因：安培表的分壓作用 A A 表表V V 表測電源，表測電源，A A 表內(nèi)接莫記反。表內(nèi)接莫記反。U U 為縱軸為縱軸 I I為橫，描點連線為重點。為橫，描點連線為重點。兩軸截距和斜率，搞清意義實驗完。兩軸截距和斜率，搞清意義實驗完。V V 表分流存誤差，表分流存誤差

6、，E E、r r偏小圖可鑒。偏小圖可鑒?？偨Y(jié)：總結(jié)：例例1 1 在做測量干電池的電動勢和內(nèi)阻實驗中在做測量干電池的電動勢和內(nèi)阻實驗中, ,備有下列備有下列器材可以選用器材可以選用: A.: A.干電池一節(jié)（電動勢約干電池一節(jié)（電動勢約1.5 V1.5 V）B.B.直流直流電流表（量程為電流表（量程為0 00.6 A0.6 A3 A,0.6 A3 A,0.6 A擋內(nèi)阻為擋內(nèi)阻為0.100.10,3 ,3 A A 擋內(nèi)阻為擋內(nèi)阻為0.020.02）C.C.直流電壓表（量程為直流電壓表（量程為0 03 V3 V15 15 V,3 VV,3 V擋內(nèi)阻為擋內(nèi)阻為5 k,15 V5 k,15 V擋內(nèi)阻為擋

7、內(nèi)阻為25 k25 k）D.D.滑動變阻滑動變阻器（阻值范圍為器（阻值范圍為0 015,15,允許最大電流為允許最大電流為1 A1 A）E.E.滑動變滑動變阻器（阻值范圍為阻器（阻值范圍為0 01 000,1 000,允許最大電流為允許最大電流為0.5 A0.5 A）F.F.開關(guān)開關(guān) G.G.導(dǎo)線若干導(dǎo)線若干 H.H.電池夾電池夾（1 1）電壓表量程應(yīng)選電壓表量程應(yīng)選_ ；電流表量程應(yīng)選；電流表量程應(yīng)選_ ；滑動變阻器應(yīng)選滑動變阻器應(yīng)選_ (2)(2)并作出實驗電路并作出實驗電路. .3v0.6ADAVS甲R（3 3）根據(jù)）根據(jù)U UI I圖象圖象, , 可求出待測電池的電動勢可求出待測電池的

8、電動勢E E_ V,V, 內(nèi)阻內(nèi)阻r= r= _ . (4) (4)由于電路中由于電路中_的影響，電的影響，電動勢測量值偏動勢測量值偏_ ，內(nèi)阻測量值偏，內(nèi)阻測量值偏_ 。小小小小1.51.0AVS甲R電壓表的分流作用電壓表的分流作用 訓(xùn)練訓(xùn)練1： 某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢和內(nèi)阻，已知干電池的電動勢約為電源電動勢和內(nèi)阻，已知干電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約1，電壓表，電壓表(0-3V,3k),電流表電流表(0-0.6A,1.0),滑動變阻器有滑動變阻器有R1(10 2A)和和 R2(100 0.1A)各一只各一只;(1)實驗中滑動變阻器應(yīng)

9、選用實驗中滑動變阻器應(yīng)選用 (選填選填R1或或R2).(2)在乙圖中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實驗電路在乙圖中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實驗電路.VA圖甲圖甲圖乙圖乙R1 訓(xùn)練訓(xùn)練1 1：某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢和內(nèi)阻，已知干電池的電動勢約為和內(nèi)阻，已知干電池的電動勢約為1.5V1.5V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約11，電，電壓表壓表(0-3V,3k),(0-3V,3k),電流表電流表(0-0.6A,1.0),(0-0.6A,1.0),滑動變阻器有滑動變阻器有R R1 1(10 2A)(10 2A)和和 R R2 2(100 0.1A)(100 0.1A)各一只

10、各一只; ;(3)(3)在實驗中測得多組電壓和電流值在實驗中測得多組電壓和電流值, ,得到如圖丙所示的得到如圖丙所示的U-IU-I圖線圖線, ,由圖線可較準確求出該電源電動勢由圖線可較準確求出該電源電動勢E=E= V; V; 內(nèi)阻內(nèi)阻r=r= .1.50 0.1 0.2 0.3 0.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VVA圖甲圖甲1.50圖線的斜率絕對值為圖線的斜率絕對值為0.85r=1.85RA=0.85 測量測量電源電動勢與內(nèi)阻的基本情景變式電源電動勢與內(nèi)阻的基本情景變式變式一實驗中除了待測電池和電鍵導(dǎo)線外只有變式一實驗中除了待測電池和電鍵導(dǎo)線外只有電阻箱電阻箱和和安培

11、表安培表 A1、安阻法、安阻法： E=IR+Ir誤差：誤差：E測測 = E真真 r 測測 r 真真 訓(xùn)練訓(xùn)練3 3、要測量某電源的電動勢和內(nèi)阻，按圖連、要測量某電源的電動勢和內(nèi)阻，按圖連好電路進行實驗：（好電路進行實驗：（1)1)閉合開關(guān)閉合開關(guān)S S1 1，多次調(diào)節(jié)電，多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記下每次的電阻值阻箱的阻值，記下每次的電阻值R R和對應(yīng)的電流和對應(yīng)的電流表表A A的示數(shù)的示數(shù)I(I(電流表的內(nèi)阻可忽略）（電流表的內(nèi)阻可忽略）（2 2）作圖）作圖1/I-R,1/I-R,如圖所示，則根據(jù)圖像可以求出：電源的如圖所示，則根據(jù)圖像可以求出：電源的電動勢電動勢E=E= v,v,內(nèi)電阻內(nèi)電阻r

12、=r= . 24變式二實驗中除了待測電源和電鍵導(dǎo)線外，只有變式二實驗中除了待測電源和電鍵導(dǎo)線外，只有伏特表伏特表和和電阻箱電阻箱 電路如圖所示電路如圖所示V 2、伏阻法、伏阻法：rRUU+E=誤差：誤差：E測測 E真真 r 測測 r 真真 4 4、(2010(2010江蘇江蘇) )在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用電壓表用電壓表( (視為理想電壓表視為理想電壓表) )的量程較小，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的的量程較小，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實物電路實物電路(1)(1)實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到_( (選填選填“最大值最

13、大值”、“最小值最小值”或或“任意值任意值”) )(2)(2)改變電阻箱的阻值改變電阻箱的阻值R R，分別測出阻值，分別測出阻值R R0 010 10 的定值電阻兩的定值電阻兩端的電壓端的電壓U U. .下列兩組下列兩組R R 的取值方案中，比較合理的方案是的取值方案中，比較合理的方案是_ ( (選填選填“1”1”或或“2”)2”)方案方案編號編號電阻箱的阻值電阻箱的阻值R R/1 1400.0400.0350.0350.0300.0300.0250.0250.0200.0200.02 280.080.070.070.060.060.050.050.040.040.0(3)(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的 R R 圖象是一條直線若直線圖象是一條直線若直線的斜率為的斜率為k k，在坐標軸上的截距為，在坐標軸上的截距為b b，則該電源的電動，則該電源的電動E=_E=_，內(nèi)阻內(nèi)阻r=r=_.(_.(用用k k、b b和和R R0 0表示表示) )最大值最大值2變式三變式三今有一個今有一個阻值為阻值為55的定值電阻的定值電阻，一個，一個理想電壓表理想電壓表( (量程量程大于電源電動勢大于電源電動勢) )，開關(guān)及導(dǎo)線若干開關(guān)及導(dǎo)線若干，能否測電源電動，能否測電源電動勢和內(nèi)阻？如果可以，畫出電路圖，并計算。勢