2.10測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

1、測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻復(fù)習(xí)回顧：2、電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)、外電壓關(guān)系1、閉合電路歐姆定律EI短（2）圖象在橫軸上的截距為短路電流I短（U=0）（3）圖象斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻（I=0）I/AU/V0（1）圖象在縱軸上的截距為電源的電動(dòng)勢(shì)E由U =E -Ir 可知，U 是I 的一次函數(shù)。 2.10測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻二、電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻測(cè)量的基本情景變式變式一實(shí)驗(yàn)中除了待測(cè)電池和電鍵導(dǎo)線外只有電阻箱和電流表， 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。如何測(cè)？（1）電路如圖所示： R2 例2. 如圖示的電路中，R1 、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻，測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，如果偶然誤差能夠忽略不計(jì)，則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值 真實(shí)值，內(nèi)阻的

2、測(cè)量值 真實(shí)值，產(chǎn)生誤差的原因是 。等于偏大電流表有內(nèi)阻練習(xí) 在測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器，能夠達(dá)到測(cè)定目的 （ ）A. 一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器 B. 一只電流表和一只電壓表C. 一只電流表和一個(gè)電阻箱 D. 一只電壓表和一個(gè)電阻箱C DE=I1（R1+ RA+ r） E=I2（R2+ RA+ r） 變式二實(shí)驗(yàn)中除了待測(cè)電源和電鍵導(dǎo)線外，只有電阻箱和電壓 表，如何測(cè)？ （1）電路如圖所示-r1/U1/R00 R2 例2. 如圖示的電路中，R1 、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻，測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，如果偶然誤差能夠忽略不計(jì)，則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值 真實(shí)值，內(nèi)阻的測(cè)量

3、值 真實(shí)值，產(chǎn)生誤差的原因是 。等于偏大電流表有內(nèi)阻練習(xí) 在測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器，能夠達(dá)到測(cè)定目的 （ ）A. 一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器 B. 一只電流表和一只電壓表C. 一只電流表和一個(gè)電阻箱 D. 一只電壓表和一個(gè)電阻箱C DE=I1（R1+ RA+ r） E=I2（R2+ RA+ r） （1）連圖：左圖只用R1接入電路；右圖用R1和R2串聯(lián)接入電路。 （2） I1是外電阻為R1時(shí)的電流， I2是外電阻為R1和R2串聯(lián)時(shí)的電流.測(cè)量原理：E=I1（R1+ Rg+ r） E=I2（ R1+ R2+ Rg+ r） 聯(lián)立 解得注意：若只用R2接在

4、電路中，則電流將超過(guò)電 流表的量程，所以用 R1和R2串聯(lián)接入電路。 解答： R2 例2. 如圖示的電路中，R1 、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻，測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，如果偶然誤差能夠忽略不計(jì)，則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值 真實(shí)值，內(nèi)阻的測(cè)量值 真實(shí)值，產(chǎn)生誤差的原因是 。等于偏大電流表有內(nèi)阻練習(xí) 在測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器，能夠達(dá)到測(cè)定目的 （ ）A. 一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器 B. 一只電流表和一只電壓表C. 一只電流表和一個(gè)電阻箱 D. 一只電壓表和一個(gè)電阻箱C DE=I1（R1+ RA+ r） E=I2（R2+ RA+ r） 變式四今有一個(gè)阻值為10的定值電阻，

5、一個(gè)電壓表，開(kāi)關(guān)和導(dǎo) 線若干，電壓表表盤(pán)上有刻度但無(wú)刻度值。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)能 測(cè)定某電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案（已知電壓表內(nèi)阻很大，電壓 量程大于電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻約為幾歐）。要求： 畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖 簡(jiǎn)要寫(xiě)出完成接線后的實(shí)驗(yàn)步驟 寫(xiě)出需測(cè)量的量，計(jì)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式 （1）電路如圖所示： （2）主要步驟：斷開(kāi)K2、閉合K1，記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N1 閉合K1 、 K2 ，記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N2 （3）電源內(nèi)阻： 1、給你一節(jié)使用過(guò)的干電池、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、一塊電流表、一塊電壓表、一個(gè)電鍵和導(dǎo)線若干,如何測(cè)量這節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。AVSR原理：E=U+Ir一、思考引入實(shí)驗(yàn)原理 2、給你一節(jié)使用過(guò)的干電池、一個(gè)

6、變阻箱、一塊電流表、一個(gè)電鍵和導(dǎo)線若干,如何測(cè)量這節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 E=I1(R1+r) E=I2 (R2+r)ARK原理：E=I（R+r) 3、給你一節(jié)使用過(guò)的干電池、一個(gè)變阻箱、一塊電壓表、一個(gè)電鍵和導(dǎo)線若干,如何測(cè)量這節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。VRK原理：E=U+URrVR2VR1AAR1R22.10測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻二、伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)基本方法1、基本原理 2、實(shí)驗(yàn)基本電路 用電流表、電壓表與滑動(dòng)變阻器AV甲(內(nèi)接法）：路端電壓只要測(cè)出幾組（至少兩組）U、I值就可求出E、r閉合電路的歐姆定律：rAV乙(外接法）：通過(guò)電源的電流真實(shí)值測(cè)量值誤差分析：0E = U + I

7、rE測(cè) E真r 測(cè) r真 E測(cè) 注意：因?yàn)橐话闱闆r下，RA遠(yuǎn)小于R，所以，作圖時(shí)E測(cè)可用認(rèn)為等于E真3、系統(tǒng)誤差原因分析r 測(cè) r真 AV甲AV乙E測(cè) E真E測(cè) = E真.-.IU.IU00 儀器選擇：電流表：00.6A電壓表:03V滑動(dòng)變阻器:由測(cè)量電流確定，一般電流在0.2A-0.4A,選用阻值較小的，便于調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)采用甲圖所示電路誤差較小vA實(shí)驗(yàn)電路及其實(shí)物連線圖甲 把所測(cè)量的數(shù)據(jù)代入U(xiǎn) = EIr， 計(jì)算出 ， 同理，把其它幾組 r2、r3、E2、E3算出來(lái)， 用公式， 即為所測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 平均值法三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理圖象法EI短（1）圖象在縱軸上的截距為電源的電動(dòng)勢(shì)E（2）圖象

8、在橫軸上的截距為短路電流I短（U=0）（3）圖象斜率的絕對(duì)值為電源內(nèi)阻U0由U =E -Ir 可知，U 是I 的一次函數(shù)。 （I=0）I/AU/V0圖象在橫軸上的截距還是短路電流嗎？討論：將圖線延長(zhǎng),與橫縱軸的交點(diǎn)各代表什么情況?01.51.00.80.40.60.21.11.21.31.4UI不考慮在坐標(biāo)紙上以電流I 為橫軸，路端電壓U 為縱軸，描點(diǎn)連線畫(huà)出U-I 圖線，并延長(zhǎng)U-I 圖線與坐標(biāo)軸相交，（1）圖線跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)E的值；（2）圖線斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)阻的值。I/AU/V0.10.20.30.40.51.11.21.41.3丙1.5U/V00.51.01.5I/A0.10.

9、20.30.40.5*甲I/A乙0.51.01.5U/V0.20.30.40.500.10課堂小結(jié)U-I法:I-R法：U-R法：ARsVRs E=I1(R1+r) E=I2 (R2+r)E測(cè) E真E測(cè) E真AV乙AV甲E測(cè) = E真E測(cè) = E真r 測(cè) r真 r 測(cè) r真 r 測(cè) r真 四、重要注意事項(xiàng)（1）本實(shí)驗(yàn)在電鍵閉合前，變阻器滑片位置（2）使用舊電池（3）實(shí)驗(yàn)中將電流不要太大，每次讀完數(shù)后立即斷電（4）畫(huà)U-I 圖，描點(diǎn)連線時(shí)，應(yīng)使圖線通過(guò)盡可能多 的點(diǎn)，使不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)， 偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去。（5）畫(huà)U-I 圖線時(shí)，縱軸的刻度能夠不從零開(kāi)始， 橫坐標(biāo)必須從0開(kāi)

10、始 (這時(shí)圖線與橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流) 例1.在測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器，能夠達(dá)到測(cè)定目的 （ ）A. 一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器B. 一只電流表和一只電壓表C. 一只電流表和一個(gè)電阻箱D. 一只電壓表和一個(gè)電阻箱C DU/I/例2. 一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見(jiàn)表。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖中畫(huà)出UI圖線，并根據(jù)圖線讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E= ，電池的內(nèi)阻 r = .1.480.76E rAR1 R2 例2. 如圖示的電路中，R1 、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻，測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，如果偶然誤差能夠忽略不計(jì)，則電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值 真實(shí)值，內(nèi)阻的測(cè)量值 真實(shí)值，產(chǎn)生誤差的原

11、因是 。等于偏大電流表有內(nèi)阻練習(xí) 在測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器，能夠達(dá)到測(cè)定目的 （ ）A. 一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器 B. 一只電流表和一只電壓表C. 一只電流表和一個(gè)電阻箱 D. 一只電壓表和一個(gè)電阻箱C DE=I1（R1+ RA+ r） E=I2（R2+ RA+ r） 例3. 如圖是測(cè)量電源內(nèi)電阻的電路，下列關(guān)于誤差的說(shuō)法，準(zhǔn)確的是 ( )A .因?yàn)殡娏鞅淼姆謮鹤饔?，使?nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí) 值；B. 因?yàn)殡娏鞅淼姆謮鹤饔?，使?nèi)電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值；C. 因?yàn)殡妷罕淼姆至髯饔?，使?nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值；D. 因?yàn)殡妷罕淼姆至髯饔?，使?nèi)電阻的

12、測(cè)量值大于真實(shí)值； vA解： E = U + Ir ， I=(IA +U/RV) ，因?yàn)殡妷罕淼姆至髯饔茫瑢?duì)于每個(gè)電壓值U1 ，測(cè)得的電流IA小于總電流I1，U越大，I A跟I1相差越大， 畫(huà)出的圖線應(yīng)為實(shí)線所示：UIU1IAI1所以內(nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值。C再見(jiàn)！ （8分）現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40 的電流表一個(gè)，定值電阻R1=150，定值電阻R2=100 ，單刀單擲開(kāi)關(guān)K，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測(cè)量一干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5V）的電動(dòng)勢(shì)。（1）按要求在實(shí)物圖上連線。（2）用已知量和直接測(cè)得量表示的待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為= ，式中各直接測(cè)得量的意義是： .2002年河南

13、高考12、R1 R2R1 R2 （1）連圖：左圖只用R1接入電路；右圖用R1和R2串聯(lián)接入電路。 （2） I1是外電阻為R1時(shí)的電流， I2是外電阻為R1和R2串聯(lián)時(shí)的電流.測(cè)量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+ Rg+ r） E=I2（ R1+ R2+ Rg+ r） 聯(lián)立 解得注意：若只用R2接在電路中，則電流將超過(guò)電 流表的量程，所以用 R1和R2串聯(lián)接入電路。 解答：練習(xí) 某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已知干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約1，電壓表(0-3V,3k),電流表(0-0.6A,1.0),滑動(dòng)變阻器有R1(10 2A)和 R2(100 0.1A)各一

14、只;(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 (選填R1或R2).(2)在乙圖中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)電路.(3)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組電壓和電流值,得到如圖丙所示的U-I圖線,由圖線可較準(zhǔn)確求出該電源電動(dòng)勢(shì)E= V; 內(nèi)阻r= .1.50 0.1 0.2 0.3 0.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VVA圖甲圖乙R11.50圖線的斜率為0.7/0.37=1.85 r=1.85-RA=0.85 0.85二、電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻測(cè)量的基本情景變式變式一實(shí)驗(yàn)中除了待測(cè)電池和電鍵導(dǎo)線外只有電阻箱和電流表， 測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。如何測(cè)？（1）電路如圖所示：A（2）主要步驟改變電阻箱阻值R，測(cè)出

15、對(duì)應(yīng)的電流I由（ E = I1R1 + I1r， E = I2R2 + I2r ） 得： 若能測(cè)出多組I、R值，以R為縱坐標(biāo)， 為橫坐標(biāo)，作出 圖象，由于 ， 可知這條圖線是直線，直線在縱軸的截距r，圖線的斜率E=tg。2.10測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻變式二實(shí)驗(yàn)中除了待測(cè)電源和電鍵導(dǎo)線外，只有電阻箱和電壓 表，如何測(cè)？ （1）電路如圖所示V1/IR-r（2）主要步驟 改變電阻箱阻值R，測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓U由 ， 求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1/U1/R00 變式三今有一個(gè)阻值為5的定值電阻，一個(gè)理想電壓表(量程大 于電源電動(dòng)勢(shì))，開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干，能否測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和 內(nèi)阻？（2）主要步驟：（3）電源電動(dòng)勢(shì)和

16、內(nèi)阻：閉合K1 、 K2 ，記下電壓表讀數(shù)U2（1）電路如圖所示： 斷開(kāi)K2、閉合K1，記下電壓表讀數(shù)U1E=U1變式四今有一個(gè)阻值為10的定值電阻，一個(gè)電壓表，開(kāi)關(guān)和導(dǎo) 線若干，電壓表表盤(pán)上有刻度但無(wú)刻度值。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)能 測(cè)定某電源內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案（已知電壓表內(nèi)阻很大，電壓 量程大于電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻約為幾歐）。要求： 畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖 簡(jiǎn)要寫(xiě)出完成接線后的實(shí)驗(yàn)步驟 寫(xiě)出需測(cè)量的量，計(jì)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式 （1）電路如圖所示： （2）主要步驟：斷開(kāi)K2、閉合K1，記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N1 閉合K1 、 K2 ，記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N2 （3）電源內(nèi)阻： 變式五有兩只伏特表V1和V2，量程已知，內(nèi)阻不知，另有一干 電池，它的內(nèi)阻不能忽略，但大小未知。只有這兩只伏特 表，電鍵和連接導(dǎo)線若干，要求通過(guò)測(cè)量計(jì)算出干電池的 電動(dòng)勢(shì)（已知電動(dòng)勢(shì)不超過(guò)伏特表的量程）要求： 畫(huà)出測(cè)量時(shí)所用的電路圖 以測(cè)量的量為已知量，導(dǎo)出計(jì)算電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式 （1）電路如圖所示：S1V1S2V2（2）主要步驟：閉合S1、S2，記下V1的讀數(shù)U1，則 由上兩式可得： 閉合S1、斷開(kāi)S2，記下V1的讀數(shù) ，V2的讀數(shù)U2，則 AV（一）AV（二）變式六. 判斷下列電