1、1,電路,7,實驗：測定電源電動勢和內(nèi)阻,第八章,2,1.實驗?zāi)康?(1)測定電源的電動勢和內(nèi)電阻. (2)掌握利用作圖法處理數(shù)據(jù)而得到結(jié)果的方法.,3,2.實驗原理 如圖8-7-1甲所示，改變變阻器的阻值，從電壓表和電流表中讀出兩組對應(yīng)的數(shù)值(U1、I1)和(U2、I2)，由閉合電路的歐姆定律可得：U1=E-I1r,U2=E-I2r可解出E、r的數(shù)值. E= r=,4,為減少誤差，多測量幾組U、I值，然后在U-I圖中描點作圖.所得圖線的延長線與U軸交點即為電動勢E，圖線斜率的絕對值即為電 源的內(nèi)阻(r )(如圖8-7-1乙).,圖8-7-1,5,3.實驗器材 電流表、電壓表、電源、滑動變阻器

2、、開關(guān)、導(dǎo)線若干. 4.實驗步驟 (1)確定電流表、電壓表的量程，按線路圖把器材連接好. (2)移動滑動變阻器的滑動觸頭，使其接入電路的阻值最大.然后閉合開關(guān)S，讀出電壓表、電流表的示數(shù)U、I，并填入自己設(shè)計的表格內(nèi).斷開開關(guān).,6,(3)多次移動滑動變阻器的滑動觸頭，一次一次地減小變阻器的阻值，閉合開關(guān)，對應(yīng)地讀出電壓表、電流表的測量值，并記錄在表格內(nèi). (4)斷開開關(guān)S，拆除電路，整理好器材. (5)在坐標(biāo)紙上以電流I為橫軸，路端電壓U為縱軸，描出所記錄的各組I和U值的對應(yīng)點.根據(jù)描出的各實驗點作U-I圖線，延長U-I圖線，從圖線與坐標(biāo)軸的交點確定出電源的電動勢和內(nèi)電阻.,7,5.注意事項

3、 干電池在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動勢E會明顯下降，內(nèi)阻r會明顯增大，因此實驗中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電. 在畫U-I圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè)，而不要顧及個別離開較遠(yuǎn)的點以減少偶然誤差. 要測出不少于6組的I、U值，而且變化范圍要大些.,8,用“伏安法”測定電源電動勢和內(nèi)電阻 在做測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗時，備有下列器材可供選用： A.干電池一節(jié)(電動勢約1.5V)； B.直流電流表(量程為00.6A3A，0.6A擋內(nèi)阻約為0.10，3A擋內(nèi)阻約為0.025)；,9,C.直流電壓表(量程為03V15V，3V擋內(nèi)阻約為5k

4、，15V擋內(nèi)阻約為25k)； D.滑動變阻器(阻值范圍為015，允許最大電流為1A)； E.滑動變阻器(阻值范圍為01000，允許最大電流為0.5A)； F.開關(guān)； G.導(dǎo)線若干； H.電池夾.,10,(1)將選定的器材按本實驗要求的電路(系統(tǒng)誤差較小)，在如圖8-7-2所示的實物圖上連線.,圖8-7-2,11,(2)如圖8-7-3(a)所示，電流表指針停止在圖示位置，量程取0.6A擋時讀數(shù)為 ；量程取3A擋時讀數(shù)為 . 電壓表指針停在圖8-7-3(b)所示位置，量程取3V擋時讀數(shù)為 ；量程取15V擋時讀數(shù)為 .,圖8-7-3,12,(3)根據(jù)實驗記錄，畫出的U-I圖象如圖8-7-4所示，可知

5、待測電池的內(nèi)電阻r為 .,圖8-7-4,13,(1)連接如下圖.首先是儀器選擇，只有一節(jié)干電池，故電壓表選C(03V)，整個實驗電路中的電流只要不造成短路現(xiàn)象，電流也不會超過0.6A，且在此實驗中電池放電直流不宜過大，以在0.6A內(nèi)為宜，故電流表量程應(yīng)選B中的00.6A.由以上知，滑動變阻器宜選D(015).然后是要用的開關(guān)(F)、導(dǎo)線(G)和電池夾(H).其次是電路選擇，應(yīng)采用如下圖所示電路，再次就是連接線路，將電池、開關(guān)、滑動變阻器、電流表等接成串聯(lián)電路，最后將電壓表接上.,14,15,(2)電流表讀數(shù)為(0.6A量程時)0.29A(指針超過半刻線，按1個刻度數(shù)讀出)，03A量程時，應(yīng)讀為

6、1.45A.電壓表取03V量程時，讀為0.64V，取015V量程時，讀為3.2V. (3)由圖線知E=1.5V，I=0.7A， 所以r,16,變式訓(xùn)練1：一節(jié)電動勢約為9V、內(nèi)阻約為2的電池，允許通過的最大電流是500mA.為了測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻，選用了總阻值為50的滑動變阻器以及電流表和電壓表等，連成了如圖8-7-5所示的電路.,圖8-7-5,17,(1)為了防止誤將滑動變阻器電阻調(diào)為零而損壞器材，需要在電路中接入一個保護電阻R，最適的電阻是( ) A.10,5WB.10,0.5W C.20,5WD.20,0.5W (2)由于電路中有一條導(dǎo)線發(fā)生了斷路，閉合電鍵K后發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表

7、均無示數(shù)，則出現(xiàn)斷路的導(dǎo)線是 (填導(dǎo)線上的序號）. (3)實驗中，要使電壓表的示數(shù)變大，滑動變阻器的滑片應(yīng)向 端移動(填“E”或“F”）.,C,6,F,18,測定電源電動勢和內(nèi)電阻的其他方法 1.利用電阻箱測電源的電動勢E和內(nèi)阻r,19,20,21,22,23,24,25,變式訓(xùn)練2：利用如圖876所示的一只電壓表、一個電阻箱和一個電鍵，測量一個電池組的電動勢和內(nèi)電阻請畫出實驗電路圖，并用筆畫線作導(dǎo)線將所給器材連接成實驗電路用記錄的實驗數(shù)據(jù)寫出電動勢和內(nèi)電阻的表達(dá)式,圖876,26,解析：電路圖如下,27,28,2.利用電壓表測電源的電動勢 有兩只電壓表A和B，量程已知，內(nèi)阻不知.另有一干電池

8、，它的內(nèi)阻不能忽略，但大小未知.只有這兩只電壓表、開關(guān)和一些連接導(dǎo)線，要求通過測量計算出干電池的電動勢(已知電動勢不超過電壓表的量程). (1)畫出測量時所用的電路圖. (2)以測量的量為已知量，導(dǎo)出計算電動勢的表達(dá)式.,29,(1)測量時所用電路圖如下圖所示：,30,(2)將任一只電壓表(如表A)與電源連通，記下電壓表所示的電壓值UA，再將兩只電壓表與電源串聯(lián)，記下每只電壓表所示的電壓值，設(shè)為UA、UB.設(shè)表A的內(nèi)阻為RA，電源內(nèi)阻為r，電動勢為E，由閉合電路歐姆定律得 E=UA+ E=UA+UB+ 解得E= .,31,3.利用無標(biāo)度的電表測電源的內(nèi)阻 現(xiàn)有一阻值為10.0的定值電阻、一個開關(guān)、若干根導(dǎo)線和一個電壓表，該電壓表盤上的有刻度但無刻度值，要求設(shè)計一個能測定某電源內(nèi)阻的實驗方案(已知電壓表內(nèi)阻很大，電壓表量程大于電源的電動勢，電源內(nèi)阻約為幾歐).要求： (1)畫出實驗電路圖. (2)簡要寫出完成連接后的實驗步驟. (3)寫出用測得的量計算電源內(nèi)阻的表達(dá)式r= .,32,(1)電路圖如右圖所示： (2)實驗步驟為： 斷開開關(guān)，記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N1 合上開關(guān)，記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N2,利用公式r=計算電源內(nèi)阻，式中R=10.0.,33,(3)由于電壓表內(nèi)阻很