魯科版必修34.2電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻課件（16張）

4.2電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

梳理·識記·點(diǎn)撥

一、測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的原理利用閉合電路歐姆定律來測量，電路圖如圖1所示．通過

改變電路狀態(tài)，電路中的電壓、電流均發(fā)生變化，用_______和_______測量出___和___的兩組數(shù)據(jù)，列出兩個(gè)方程，進(jìn)而求解出電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r.圖1改變滑動(dòng)變阻器電壓表電流表UI二、測量數(shù)據(jù)處理方法1.代數(shù)法：按照電路圖連接電路，改變

的位置，觀察

和

的示數(shù)，將對應(yīng)的

、

值填入表中，并按要求完成相關(guān)計(jì)算.2.圖象法：以

為縱軸，

為橫軸做出圖線，圖線的延長線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)坐標(biāo)表示

；圖線的斜率表示

.滑動(dòng)變阻器滑片電壓表電流表UIUI電動(dòng)勢E電源的內(nèi)阻測電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方案有以下三種(以伏安法為例)一、伏安法1.實(shí)驗(yàn)步驟(1)電流表用0～0.6A量程，電壓表用0～3V量程，按實(shí)驗(yàn)原理圖連接好電路.(2)把滑動(dòng)變阻器的滑片移到一端，使其阻值最大.(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯的示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I1，U1).用同樣的方法測量幾組U、I值.(4)斷開開關(guān)，整理好器材.(5)處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法這兩種方法求出電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻.2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理(1)求平均值法：由E＝U1＋I(xiàn)1r，E＝U2＋I(xiàn)2r可解得可以利用U、I的值多求幾組E、r的值，算出它們的平均值.(2)作U－I圖象法①本實(shí)驗(yàn)中，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，一般用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即根據(jù)多次測出的U、I值，作U－I圖象；②將圖線兩側(cè)延長，縱軸截距點(diǎn)意味著斷路情況，它的數(shù)值就是電池電動(dòng)勢E；③橫軸截距點(diǎn)(路端電壓U＝0)意味著短路情況，它的數(shù)值就是短路電流

；④圖線斜率的絕對值即電池的內(nèi)阻r，即r＝

＝

，如圖2所示.圖23.注意事項(xiàng)(1)為使電池的路端電壓有明顯變化，應(yīng)選取內(nèi)阻較大的舊干電池和內(nèi)阻較大的電壓表.(2)實(shí)驗(yàn)中不能將電流調(diào)得過大，且讀數(shù)要快，讀完后立即切斷電源，防止干電池大電流放電時(shí)內(nèi)阻r的明顯變化.(3)當(dāng)干電池的路端電壓變化不很明顯時(shí)，作圖象時(shí)，縱軸單位可取得小一些，且縱軸起點(diǎn)可不從零開始.如圖所示，此時(shí)圖線與縱軸交點(diǎn)仍為電池的電動(dòng)勢E，但圖線與橫軸交點(diǎn)不再是短路電流，內(nèi)阻要在直線上取較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)用r＝

求出.4.誤差分析(1)偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U－I圖線時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確.(2)系統(tǒng)誤差：主要原因是電壓表的分流作用，使得電流表上讀出的數(shù)值比流過電源的電流偏小一些.由E＝U＋I(xiàn)r知，電動(dòng)勢的測量值偏??；實(shí)驗(yàn)測的內(nèi)阻實(shí)際上是電壓表與電源內(nèi)阻的等效值，所以測的內(nèi)阻也偏小，即E測＜E真，r測＜r真.二、安阻法由E＝IR＋I(xiàn)r可知，只要能得到I、R的兩組數(shù)據(jù)，列出關(guān)于E、r的兩個(gè)方程，就能解出E、r，用到的器材有電池、開關(guān)、電阻箱、電流表，電路圖如圖4所示.三、伏阻法由

知，如果能得到U、R的兩組數(shù)據(jù)，列出關(guān)于E、r的兩個(gè)方程，就能解出E、r，用到的器材是電池、開關(guān)、電阻箱、電壓表，電路圖如圖5所示.例1在“用電流表和電壓表測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中．(1)備有如下器材A．干電池1節(jié)B．滑動(dòng)變阻器(0～20Ω)

C．滑動(dòng)變阻器(0～1kΩ)D．電壓表(0～3V)

E．電流表(0～0.6A)F．電流表(0～3A)G．開關(guān)、導(dǎo)線若干其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選____，電流表應(yīng)選____．(只填器材前的序號)

內(nèi)阻較小

便于調(diào)節(jié)

B

E

(2)為了最大限度的減小實(shí)驗(yàn)誤差，請?jiān)谔摼€框中畫出該實(shí)驗(yàn)最合理的電路圖．(3)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的U—I圖象如圖所示，由圖象可得電池的電動(dòng)勢為____V，內(nèi)電阻為____Ω.電動(dòng)勢1.51例2用電流表和電壓表測定電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，所用電路如圖a所示，一位同學(xué)測