測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻2【教法探析】【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．用電流表和電壓表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．2．進(jìn)一步加深對(duì)閉合電路歐姆定律的理解．3．進(jìn)一步熟練掌握電壓表和電流表的使用方法【實(shí)驗(yàn)原理】1．實(shí)驗(yàn)依據(jù)：閉合電路的歐姆定律2．實(shí)驗(yàn)電路：如圖所示34【實(shí)驗(yàn)器材】電池(被測(cè)電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙．5【實(shí)驗(yàn)步驟】1．連接電路電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按圖1連接好電路．2．測(cè)量與記錄(1)把變阻器的滑片移動(dòng)到使用阻值最大的一端．(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)．用同樣方法測(cè)量多組I、U值．填入表格中.第1組第2組第3組第4組第5組第6組I/AU/V(3)斷開開關(guān)，拆除電路整理好器材．6【數(shù)據(jù)處理】本實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的處理方法：一是聯(lián)立方程求解的公式法，二是描點(diǎn)畫圖法．【方法一】取六組對(duì)應(yīng)的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足的關(guān)系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…讓第1式和第4式聯(lián)立方程，第2式和第5式聯(lián)立方程，第3式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三組E、r，取其平均值作為電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的大小．【方法二】在坐標(biāo)紙上以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸建立U—I坐標(biāo)系，在坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組(U，I)值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后盡量多地通過(guò)這些點(diǎn)作一條直線，不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)，則直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值即是電池電動(dòng)勢(shì)的大小(一次函數(shù)的縱軸截距)，直線斜率的絕對(duì)值即為電池的內(nèi)阻r.即r＝7【注意事項(xiàng)】1．為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些(選用已使用過(guò)一段時(shí)間的干電池)．2．要測(cè)出不少于6組的(I，U)數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，然后用方程組求解，并求平均值．3．畫U－I圖線時(shí)，由于讀數(shù)的偶然誤差，描出的點(diǎn)不在一條直線上，在作圖時(shí)應(yīng)使圖線通過(guò)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(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去．這樣就可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度．4．由于干電池的內(nèi)阻較小，路端電壓U的變化也較小，這時(shí)畫U－I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)．但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電源的電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)電阻．8【學(xué)法導(dǎo)引】【例1】

(2010·廣東理綜·34(2))某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻(R0＝5Ω)一個(gè)，開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖8(a)．①在圖(b)的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接．一、實(shí)驗(yàn)的理解和應(yīng)用9②請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟：A．檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖(c)所示，讀得電阻值是________；B．將開關(guān)S1閉合，開關(guān)S2斷開，電壓表的示數(shù)是1.49V；C．將開關(guān)S2________，電壓表的示數(shù)是1.16V；斷開開關(guān)S1.③使用測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是________(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．④由于所用電壓表不是理想電壓表，所以測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)比實(shí)際值偏________(填“大”或“小”)．20Ω閉合0.69Ω小電池的內(nèi)阻是________(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖(c)所示，4．由于干電池的內(nèi)阻較小，路端電壓U的變化也較小，這時(shí)畫U－I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)．但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電源的電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)電阻．【例1】(2010·廣東理綜·34(2))某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻(R0＝5Ω)一個(gè)，開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖8(a)．壓表，所以測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)比實(shí)際【方法二】在坐標(biāo)紙上以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸建立U—I坐標(biāo)系，在坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組(U，I)值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后盡量多地通過(guò)這些點(diǎn)作一條直線，不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)，則直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值即是電池電動(dòng)勢(shì)的大小(一次函數(shù)的縱軸截距)，直線斜率的絕對(duì)值即為電池的內(nèi)阻r.3．進(jìn)一步熟練掌握電壓表和電流表的使用方法考慮到干電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略.2．要測(cè)出不少于6組的(I，U)數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，然后用方程組求解，并求平均值．4．由于干電池的內(nèi)阻較小，路端電壓U的變化也較小，這時(shí)畫U－I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)．但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電源的電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)電阻．99Ω)、滑動(dòng)變阻器(0~10Ω)、單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干.讀得電阻值是________；【例2】某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖所示的電路測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，R為電阻箱，V為理想電壓表，其量程略大于電池的電動(dòng)勢(shì)．實(shí)驗(yàn)中通過(guò)多次改變電阻箱的阻值R，從電壓表上讀出相應(yīng)的示數(shù)U，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)U與R不成線性關(guān)系，于是求出了相應(yīng)的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示.【例1】(2010·廣東理綜·34(2))某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻(R0＝5Ω)一個(gè)，開關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線若干，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖8(a)．1．用電流表和電壓表測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．10二、測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的其他方法【例2】某研究性學(xué)習(xí)小組采用如圖所示的電路測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，R為電阻箱，V為理想電壓表，其量程略大于電池的電動(dòng)勢(shì)．實(shí)驗(yàn)中通過(guò)多次改變電阻箱的阻值R，從電壓表上讀出相應(yīng)的示數(shù)U，該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)U與R不成線性關(guān)系，于是求出了相應(yīng)的電阻與電壓的倒數(shù)如下表所示.序號(hào)12345671/R(Ω－1)0.10.40.51.02.02.55.01/U(V－1)0.360.440.430.600.871.001.58回答下列問(wèn)題：(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)原理，你認(rèn)為第______(填序號(hào))組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，原因是____________________________.3隨電阻的減小路端電壓應(yīng)逐漸減小112.90.71121.

在用伏安法測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，得到了電源的路端電壓U與電流I的U－I圖線如圖所示，則電源電動(dòng)勢(shì)E=

V，內(nèi)電阻r=

Ω.【模擬練習(xí)】［答案］1.481.1132.

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，用以測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的實(shí)驗(yàn)器材為：待測(cè)干電池組(電動(dòng)勢(shì)約3V)、電池表(量程0.6A，內(nèi)阻小于1Ω)、電阻箱(0~99.99Ω)、滑動(dòng)變阻器(0~10Ω)、單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個(gè)及導(dǎo)線若干.考慮到干電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略.

15【真題再現(xiàn)】考慮到干電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略.(1)把變阻器的滑片移動(dòng)到使用阻值最大的一端．(1)把變阻器的滑片移動(dòng)到使用阻值最大的一端．2．要測(cè)出不少于6組的(I，U)數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，然后用方程組求解，并求平均值．(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．1．為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些(選用已使用過(guò)一段時(shí)間的干電池)．3．進(jìn)一步熟練掌握電壓表和電流表的使用方法2．實(shí)驗(yàn)電路：如圖所示讀得電阻值是________；【方法二】在坐標(biāo)紙上以路端電壓U為縱軸、干路電流I為橫軸建立U—I坐標(biāo)系，在坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組(U，I)值所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后盡量多地通過(guò)這些點(diǎn)作一條直線，不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè)，則直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值即是電池電動(dòng)勢(shì)的大小(一次函數(shù)的縱軸截距)，直線斜率的絕對(duì)值即為電池的內(nèi)阻r.(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)原理，你認(rèn)為第______(填序號(hào))組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的，原因是____________________________.(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)．用同樣方法測(cè)量多組I、U值．填入表格中.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．【例1】(2010·廣東理綜·34(2))某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)