测定电源电动势

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,测定电源的电动势和内阻,1,一、伏安法测电源电动势和内阻实验知识回顾,1、,基本原理,2、,实验基本电路,A,V,甲,：路端电压,只要测出几组（至少两组）U、I值就可求出E、r,闭合电路的欧姆定律：,r,A,V,乙,：通过电源的电流,2,3、系统误差原因分析,r,测,r,真,A,V,甲,A,V,乙,E,测,E,真,E,测,= E,真,.,.,-,.,.,.,I,U,.,.,.,.,I,U,3,4、实验数据处理,把所测量的数据代入U = EIr，,计算出 ，,同理，把其它几组 r,2,、r,3,、E,2,、E,3,算出来，,用公式，,即为所测电源的电动势和内阻。, 平均值法,4,图象法,I/,A,U/,V,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,1.1,1.2,1.4,1.3,丙,1.5,U/,V,0,0.5,1.0,1.5,I/,A,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,*,*,*,*,*,*,甲,I/,A,乙,0.5,1.0,1.5,U/,V,0.2,0.3,0.4,0.5,0,0.1,5,二、电源电动势与内阻测量的基本情景变式,变式一实验中除了待测电池和电键导线外只有电阻箱和电流表，,测定电源的电动势和内电阻。如何测？,（1）电路如图所示：,A,（2）主要步骤,改变电阻箱阻值R，测出对应的电流I,由（E=I,1,R,1,+I,1,r， E=I,2,R,2,+I,2,r）,得：,若能测出多组I、R值，以R为纵坐标，,为横坐标，作出 图象，由于 ，,可知这条图线是直线，直线在纵轴的截距r，图线的斜率E=tg。,6,变式二实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压,表，如何测？,（1）电路如图所示,V,1/I,R,-r,（2）主要步骤,改变电阻箱阻值R，测出对应的电压U,由 ，,求出电源的电动势和内阻,7,变式三今有一个阻值为5的定值电阻，一个理想电压表(量程大于电源电动势)，开关及导线若干，能否测电源电动势和 内阻？,（2）主要步骤：,（3）电源电动势和内阻：,闭合K,1,、 K,2,，,记下电压表读数U,2,（1）电路如图所示：,断开K,2,、闭合K,1,，,记下电压表读数U,1,E=U,1,8,变式四今有一个阻值为10的定值电阻，一个电压表，开关和导,线若干，电压表表盘上有刻度但无刻度值。请设计一个能,测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大，电压,表量程大于电动势，电源内阻约为几欧）。,要求： 画出实验电路图, 简要写出完成接线后的实验步骤, 写出需测量的量，计算电源内阻的表达式,（1）电路如图所示：,（,2）主要步骤：,断开K,2,、闭合K,1,，,记下电压表偏转格数N,1,闭合K,1,、 K,2,，,记下电压表偏转格数N,2,（,3）电源内阻：,9,变式五有两只伏特表V1和V2，量程已知，内阻不知，另有一干,电池，它的内阻不能忽略，但大小未知。只有这两只伏特,表，电键和连接导线若干，要求通过测量计算出干电池的,电动势（已知电动势不超过伏特表的量程）,要求： 画出测量时所用的电路图, 以测量的量为已知量，导出计算电动势的表达式,（1）电路如图所示：,S,1,V1,S,2,V,2,（2）主要步骤：,闭合S,1,、S,2,，记下V,1,的读数U,1,，,则,由上两式可得：,闭合S,1,、断开S,2,，记下V,1,的读数 ，,V,2,的读数U,2,，则,10,变式六测量电源B的电动势E及电阻r（E约为4.5V，r约为1.5）,器材：量程,3V的理想电压表、量程0.5A的电流表（具有一定内,阻）、固定电阻R=4、电键K、滑线变阻器R、导线若干,要求： 画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的符,号或字母标出）, 实验中，当电流表读数为I,1,时，电压表读数为U,1,，当电,流表读数为I,2,时，电压表读数为U,2,，,则可以求出E= _,r= _（用I,1,、I,2,、U,1,、U,2,及R表示）,（,1）电路如图所示：,A,V,K,B,R,R,11,万用表的使用方法,12,概 述,万用表又称,多用表,，用来测量,直流电流、直流电压和交流电流、交流电压、电阻,等，有的万用表还可以用来,测量电容、电感以及晶体二极管、三极管,的某些参数。指针式万用表主要由指示部分、测量电路、转换装置三部分组成，常用的万用表的外形如右图所示，下面以该型号为例作介绍。,13,讨论问题1,1、万用表的公共部分？,2、多量程电压表的结构？,3、多量程电流表的结构？,公用部分：电流表头。内阻为R,g,、满偏电流为I,g,；指针的偏转角度与流过的电流大小成正比。,表头与多个电阻串联而成,。,表头与多个电阻串联的支路并联而成。（表头与电阻并联）,14,讨论问题2,4、交流电压测量原理？,5、电阻测量原理及等效的简易结构？,利用有单向导电性的二极管，对交流电进行单向测量电压值。,表头与表内的电池及调零电阻、被测电阻R,X,构成一个闭合电路的方法，利用R,X,不同电路中的电流不同实现测量。,15,欧姆表,R,G,E,r,I,g,R,g,(1) 原理闭合电路欧姆定律,E,R,g,+ r + R,I,g,=,E,R,g,+ r + R,R,x,+,I,x,=,改变R,x,，电流I,x,随之改变，R,x,与 I,x,一一对应。,（2）中值电阻,R =,E,I,g,中,R,g,+ r + R,=,注意,：(1) 欧姆表的刻度与其他表刻度相反,且刻度不均匀,（2）欧姆表每次换档测电阻前都要调零。,不能带电测量。,（3）欧姆表中电池用久了，电动势和内阻要改变，测出的电阻值有较大的误差。所以欧姆表常用来粗测电阻。,16,表原理,E,R,g,+ r + R,I,g,=,I=0,E,R,g,+ r + R,R,x,+,I,x,=,注意：欧姆表的黑表笔跟表内电池的正极相连。,红表笔跟表内电池的负极相连。,用欧姆表判别二极管好坏时用到这一点。,17,讨论问题3,6、使用万用表注意事项？,（1）测量前应注意什么？,（2）如何防止测量中表的指针反向偏转？,（3）测量电压、电流时应注意什么？,（4）测量电阻时应注意什么？,（5）测量结束后应注意什么？,表头指针是否零位；选好测量项目、量程。,将红黑表笔插入对应的“”、“”端。,要注意电表表笔在电路中的串、并联。,断开电路、欧姆调零；每次换挡，要重新调零。,将转换开关拨到最高交流电压挡或关的位置。,18,用欧姆表判定二极管的好坏：,欧姆表的黑表笔跟表内电池的正极相连。红表笔跟表内电池的负极相连。,好的二极管正极接黑表笔、负极接红表笔时电阻应很小，负极接黑表笔，正极接红表笔时电阻应很大，否则就不是好二极管。,二极管的单向导电性可用来整流(把交流电变成直流电)、检波、稳压等。,表,表,19,多用表的读数方法,02.5V交流读最下刻度,欧姆表读最上刻度乘以倍率,其它电压电流均读中间刻度,如图示多用电表，选择开关分别置于下列位置时的读数是：,100,10V量程,250V量程,5mA量程,2.5V交流量程,1k,6.2V,155V,3.10mA,1.85V,20,