123實驗電源電動勢和內(nèi)阻的測量課件高一下學(xué)期物理人教版

第十二章

電能能量守恒定律第3節(jié)電源電動勢和內(nèi)阻的測量1.知道測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理。2.學(xué)會科學(xué)處理實驗數(shù)據(jù)的方法：公式法和圖像法。3.了解實驗中的誤差來源，了解用不同方法測量得出結(jié)果E和r的誤差分析。思考討論：電動勢和內(nèi)阻是電源的兩個重要參量，若電池的電動勢和內(nèi)阻未知，我們該如何測量？有哪些測量方法呢？實驗思路方案一：電流表，電壓表，滑動變阻器E=U+IrE=I（R+r）方案二：電流表，電阻箱安阻法伏安法方案三：電壓表，電阻箱

伏阻法VSAE，rVSAE，r電流表內(nèi)接法電流表外接法伏安法電流表電壓表滑動變阻器開關(guān)(選擇量程接近電源電動勢)選用阻值較小的,最大阻值10

~20Ω被測電池（干電池）伏安法-實物連接VSAE，r2.把變阻器的滑動片移到使阻值最大的一端；3.閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法測量并記錄幾組

I和

U的值；4.斷開開關(guān)，整理好器材；1.確定電流表、電壓表的量程，按原理圖連接電路；實驗步驟數(shù)據(jù)處理-公式法根據(jù)測量的多組U、I值計算得到多組E、rI短EU軸截距等于電動勢E在坐標(biāo)紙上以

I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測出幾組的U、I值畫出U-I圖象。r是直線的斜率的絕對值短路電流縱坐標(biāo)可以不從O開始數(shù)據(jù)處理-圖像法1.電鍵閉合前，變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大位置處;2.使用內(nèi)阻較大一些的舊電池。在實驗中不要將電流調(diào)得太大，每次讀完數(shù)后立即斷電，以免使電動勢和內(nèi)阻發(fā)生變化。如果使用的是水果電池，它的內(nèi)阻雖然比較大，但不夠穩(wěn)定，測量前要做好充分的準(zhǔn)備，測量盡量迅速。3.要測出不少于6組

I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大一些；4.畫

U-I圖線時，應(yīng)使圖線通過盡可能多的點(diǎn)，并使不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去；注意事項5.畫U-I

圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)?shù)闹甸_始，（但橫坐標(biāo)必須從0開始)但這時圖線與橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動勢E，圖線的斜率的絕對值仍為內(nèi)阻r；6.畫U-I

圖線時，坐標(biāo)軸的單位選擇要恰當(dāng)，使作出的圖線基本充滿整個區(qū)域為宜，不能使圖線位于某一角上；7.使用

U-I

圖線計算內(nèi)阻要在直線上任取兩個相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用公式計算出電源的內(nèi)阻

r。1.誤差來源：電流表表分壓。通過電源的電流越大，電流表分壓越多。U-I圖像修正如圖。UIO測量值真實值VSAE，r電流表外接法伏安法-誤差分析2.電流表示數(shù)越大，UA越大UAI短真E測I短測①E的測量值為真實值②I短測

<I短真③因為

，所以

r測

>r真，r測為r真和RA的和，由于通常情況下電池的內(nèi)阻較小，所以這時r測的測量誤差非常大

不考慮電表影響考慮電表影響r

測

=r真+RA>r

E測=E解得解得VSAE，r

采用一個電阻箱、一塊電壓表、一個電鍵和導(dǎo)線若干,測量一節(jié)使用過的干電池的電動勢和內(nèi)阻原理：伏阻法方法二:圖象法誤差來源：電壓表的分流。電壓表內(nèi)阻已知，可消除系統(tǒng)誤差。E測＜E真

r測＜r真方法一:公式法

采用一個電阻箱、一塊電流表、一個電鍵和導(dǎo)線若干,測量一節(jié)使用過的干電池的電動勢和內(nèi)阻。原理：E=I（R+r)安阻法誤差來源：電流表的分壓。電流表內(nèi)阻已知，可消除系統(tǒng)誤差。E測=E真

r測>r真方法一:公式法方法二:圖象法

E測=I1(R1+r)

E測=I2

(R2+r)1.系統(tǒng)誤差是由于實驗原理等原因而產(chǎn)生的誤差，在“測電源電動勢和內(nèi)阻”實驗中由于電表的內(nèi)阻所產(chǎn)生的誤差即為系統(tǒng)誤差。關(guān)于該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因以及影響，以下正確的是(

)A.電流表分壓，測得的電源電動勢偏大 B.電流表分壓，測得的電源電動勢偏小C.電壓表分流，測得的電源電動勢偏大 D.電壓表分流，測得的電源電動勢偏小D2.如圖甲所示為測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗電路圖，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的U-I圖線，以下實驗結(jié)論正確的是(

)A.電池內(nèi)阻的測量值為3.50ΩB.電池電動勢為1.40VC.外電路發(fā)生短路時的電流為0.40AD.電壓表的示數(shù)為1.20V時，電流表的示數(shù)B

A

1.21.00.80.60.100.170.230.30

（4）本實驗測出的電源電動勢與真實值相比

.（填