1、1,5 學(xué)生實(shí)驗(yàn)： 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,2,思考電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是如何測(cè)量的？還有其他的方法么？,3,1.理解閉合電路歐姆定律內(nèi)容. 2.理解測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的基本原理，體驗(yàn)測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的探究過程. 3.用解析法和圖像法求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.（重點(diǎn)）,4,一、實(shí)驗(yàn)原理,閉合電路歐姆定律,E=U+Ir,求出E、r,即利用電壓表、電流表測(cè)出U、I，兩組數(shù)據(jù),5,A,V,甲,測(cè)電壓U要使用電壓表，測(cè)電流I要使用電流表，改變 電流、電壓需要滑動(dòng)變阻器，因此該實(shí)驗(yàn)所需器材為：,被測(cè)電源E、電壓表 、電流表 、滑動(dòng)變阻器R、 開關(guān)S、導(dǎo)線若干.,二、實(shí)驗(yàn)電路及器材,6,1.確定電流表和電

2、壓表的量程，按圖示電路把器材連好. 2.把滑動(dòng)變阻器的滑片移到一端使其接入電路中的阻值最大.,三、實(shí)驗(yàn)步驟,7,3.閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表有明顯讀數(shù)，記錄一組電流、電壓值，用同樣的方法測(cè)量并記錄幾組U、I值. 4.斷開電鍵，整理好器材,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格：,8,方法一：公式法,改變R的阻值，從電流表和電壓表中讀取兩組I、U的值，代入方程組聯(lián)立求解，多測(cè)量幾次I、U的值，算出E、r取平均值.,四、數(shù)據(jù)處理,9,E,方法二：圖像法,在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測(cè)出的幾組U，I值畫出U-I圖像,所得直線跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)E的值，圖線的斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)阻的值.,10,五、注

3、意事項(xiàng),（1）測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，應(yīng)選用舊電池.舊電池的內(nèi)阻較大，以使電壓表示數(shù)變化明顯.,（2）干電池在大電流放電時(shí)，極化現(xiàn)象嚴(yán)重，電動(dòng)勢(shì)E會(huì)明顯下降，r會(huì)明顯增大.因此，實(shí)驗(yàn)中不要將R調(diào)得過小，讀電表示數(shù)時(shí)要快，每次讀完應(yīng)立即斷電.,11,（3）要測(cè)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(shí)，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(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去.,12,（5）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)?shù)闹甸_始（但橫坐標(biāo)必須從0開始)，但這時(shí)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

4、動(dòng)勢(shì)E，圖線的斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)阻r.,13,六、電路選擇及誤差分析,誤差來(lái)源于電壓表的分流作用,虛線框內(nèi)部相當(dāng)于內(nèi)電路.虛線框外為外電路,甲,14,理論上：E=U+(Iv+IA)r,其中U是電源兩端的電壓，是準(zhǔn)確的，而實(shí)驗(yàn)中忽略了通過電壓表的電流IV而形成誤差. 從電路的角度看，電壓表應(yīng) 看成內(nèi)電路的一部分，故實(shí) 際測(cè)出的是電池和電壓表整 體的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，因?yàn)殡?壓表和電池并聯(lián)，所以E測(cè) E真，r測(cè)r真,15,誤差來(lái)源于電流表的分壓作用,虛線框內(nèi)相當(dāng)于內(nèi)電路.虛線框外為外電路,a,b,16,E=U+Ir,E=U+Ir內(nèi)+IrA,測(cè)出的電壓U不是真實(shí)的外電壓，U外=U+IrA，電流I是真實(shí)值

5、.測(cè)出的內(nèi)阻為電池和電流表電阻之和，故r測(cè)大于r真，外電路斷開時(shí)，a.b兩點(diǎn)間的電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)故E測(cè)=E真,分析：,實(shí)質(zhì),用圖像表示,17,在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，由于RV很大，而rA和r內(nèi)相差不多，故甲電路圖誤差較小，乙電路圖內(nèi)阻測(cè)量誤差較大，所以我們選電流表內(nèi)接法，即如甲電路圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn).,測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻還有沒有其他方法呢？,18,七、測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的其他方法,情景1.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，如何測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻？,（1）電路如圖所示：,（2）主要步驟 改變電阻箱阻值R，測(cè)出對(duì)應(yīng)的電流I 由E=I1R1+I1r， E=I2R2+I2r 得：,

6、1,2,19,若能測(cè)出多組I、R值，以R為縱坐標(biāo)， 為橫坐標(biāo)，作出 圖像， 由于 ，可知這條圖線是直線， 直線在縱軸的截距為-r，直線的斜率E=tan.,R,-r,0,）,20,情景2.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，該如何測(cè)呢？,（1）電路如圖所示：,（2）主要步驟 改變電阻箱阻值R，測(cè)出對(duì)應(yīng)的電壓U 求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,21,例1.在用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，下列注意事項(xiàng)中錯(cuò)誤的是 ( ) A應(yīng)選用舊的干電池作為被測(cè)電源，以使電壓表示數(shù)的變化比較明顯 B應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表 C移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的觸頭時(shí)，不能使滑動(dòng)變阻器短路造成電流表過載 D根據(jù)

7、實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作U-I圖像時(shí)，應(yīng)通過盡可能多的點(diǎn)畫一條直線，并使不在直線上的點(diǎn)大致均勻分布在直線兩側(cè),B,22,例2.測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及電阻r（E約為4.5V，r約為1.5）器材：量程3V的理想電壓表、量程0.5A的電流表（具有一定內(nèi)阻）、固定電阻R=4、電鍵K、滑動(dòng)變阻器R、導(dǎo)線若干 要求：（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖（圖中各元件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出） （2）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1，當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2，則可以求出E=_r=_（用I1、I2、U1、U2及R表示）,23,解:（1）電路如圖所示：,（2）E=U1+I1(R+r) E=U2+I2

8、(R+r) 聯(lián)立解得,24,1.測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理是閉合電路歐姆定律，可用電壓表測(cè)量外電壓，電流表測(cè)流過電源的電流，用滑動(dòng)變阻器來(lái)改變電壓和電流的數(shù)值.,2.由于電壓表的分流和電流表的分壓給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了誤差，為了減小誤差，我們采用安培表內(nèi)接法. 電路如圖所示：,25,3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以用解方程組的方法來(lái)處理，也可以用圖像法.用圖像法處理時(shí)，由于電池的內(nèi)阻較小，路端電壓U的變化不大，畫U-I圖像時(shí)，縱軸可以不從0開始，這時(shí)圖線和縱軸的交點(diǎn)仍為電源電動(dòng)勢(shì)，但和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流. 4.安阻法、伏阻法也是求電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的常用方法.,26,1.某學(xué)生用安培表和伏特表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

9、時(shí)，所用滑動(dòng)變阻器的取值范圍為020，連線電 路的實(shí)物圖如圖所示. （1）該學(xué)生接線中錯(cuò)誤的和不規(guī)范的做法是（ ） A.滑動(dòng)變阻器不起變阻作用 B.安培表接線有錯(cuò) C.伏特表量程選用不當(dāng) D.伏特表接線有錯(cuò),ABD,27,(2)在方框里畫出這個(gè)實(shí)驗(yàn)正確電路圖.,28,2.在測(cè)一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為2）的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選：A電壓表量程為15V，B電壓表量程為3V，A變阻器為（20，3A），B變阻器為（500，0.2A）電壓表應(yīng)該選_（選填“A”或“B”），這是因?yàn)?.變阻器應(yīng)該選 （選填“A”或“B”），這是因?yàn)?_ .,29,解析:電動(dòng)勢(shì)為1.

10、5V，而A電壓表量程為15 V，若用A則很難精確讀數(shù)，誤差太大.B變阻器電阻太大而額定電流過小，調(diào)節(jié)不方便. 答案：B A電壓表量程過大，讀數(shù)誤差較大 A B變阻器額定電流過小，調(diào)節(jié)不方便,30,3. 如圖是測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的電路，關(guān)于誤差的說法正確的是( ) A由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值 B由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值 C由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值 D由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值 E測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)與真實(shí)值相同 F測(cè)出的電動(dòng)勢(shì)比真實(shí)值小,A,v,C F,31,4.現(xiàn)有一阻值為10.0的定值電阻、一個(gè)開關(guān)、若干根導(dǎo)線和一個(gè)電壓表，該電壓表表面上有刻度但無(wú)刻度值，要求設(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，電壓表量程大于電源電動(dòng)勢(shì)，電源內(nèi)阻約為幾歐）要求： （1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖； （2）簡(jiǎn)要寫出完成接線后的實(shí)驗(yàn)步驟； （3）寫出用測(cè)得的量計(jì)算電源內(nèi)阻的表達(dá)式r= .,32,解:（1）實(shí)驗(yàn)電路如圖所示.S斷開時(shí)， 因電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電源內(nèi)阻， 可認(rèn)