人教版高中物理选修3-1ppt课件2.10-测定电源的电动势和内阻

高中物理电学实验,测定电源的电动势和内阻,会昌中学张生文,高中物理电学实验测定电源的电动势和内阻会昌中学张生文,实验目的,(1),掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法,.,(2),学会用,U-I,图线处理数据的方法,.,测定电源的电动势和内阻,实验目的(1)掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法,实验原理,闭合电路欧姆定律,E=U+Ir,通过改变多次滑动变阻器的阻值（外电阻），测出相应的外电压（伏特表读数）、电流（安培表读数），利用解方程的办法或图象法求得电动势和内阻。,A,V,K,E,r,实验原理闭合电路欧姆定律E=U+Ir通过改变多次滑动变阻器的,实验数据处理,1.,代数法,从而计算出：,A,V,K,E,r,实验数据处理1.代数法从而计算出：AVKE,r,实验数据处理,2.,图像法,根据,E=U+Ir,U=E-Ir,I,U,A,B,电动势,E,短路电流,纵坐标可以不从,0,开始,电源的伏安特性曲线,A,V,K,E,r,斜率,k,绝对值,=r,实验数据处理2.图像法根据E=U+IrU=E-IrIU,误差分析,1,、本实验中，存在的系统误差是由于电压表的分流引起。,U,I,测量值,真实值,2,、由,U-I,图线可知，该实验的测量结果将导致电源的电动势,E,和内阻,r,都偏小,。,I,真,I,v,A,V,K,E,r,I,测,误差分析1、本实验中，存在的系统误差是由于电压表的分流引起。,A,V,K,E,r,A,V,K,E,r,实验初步变形,为什么实验不使用右图的电路测量？,想一想,假设是理想电表，两个电路图是一样的,对于内阻比较大的电源，使用右图,AVKE,rAVKE,r实验初步变形为什么实验不使用右图的电,误差分析,A,V,K,E,r,1,、本实验中，存在的系统误差是由于电流表的分压引起。,U,I,测量值,真实值,2,、由,U-I,图线可知，该实验的测量结果将导致电源的内阻,r,偏大，但电动势,E,测,=E,真,U,外,U,测,U,A,误差分析AVKE,r1、本实验中，存在的系统误差是由于电流表,1,、已知太阳能电池组的电动势约为,8V,，短路电流约为,4mA,，为了精确测出它的电动势和内阻，除导线和开关外，可供选择的仪器有：,A.,电流表,量程,5mA,，内阻约,10,B.,电流表,量程,20mA,，内阻约,40,C.,电压表,量程,5.0V,，内阻约,5k,D.,电压表,量程,15V,，内阻约,15k,E.,滑动变阻器电阻,4 k,F.,滑动变阻器电阻,40 k,(1),为使实验尽可能方便、准确，仪器应选,。,（用所给器材的代号填写）,.,(2),在虚线框内画出电路图,.,(3),该电路测得的电源电动势和真实值相比较,。测得的内电阻和真实值相比较,。,(,填偏大、偏小或相等,),A C E,A,V,相等,偏大,练习与例题,1、已知太阳能电池组的电动势约为8V，短路电流约,2,、如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是,()A.,由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值小于真实值,B.,由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值,C.,由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值,D.,由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值,v,A,解：,E,=,U,+,Ir,，,I,=(,I,A,+,U,/,R,V,),，由于电压表的分流作用，对于每个电压值,U,1,，测得的电流,I,A,小于总电流,I,1,，,U,越大，,I,A,跟,I,1,相差越大，画出的图线应为虚线所示：,U,I,U,1,I,A,I,1,所以内电阻的测量值小于真实值。,C,练习与例题,2、如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差,还有其他方法测电源的电动势和内阻吗？,想一想,还有其他方法测电源的电动势和内阻吗？想一想,(1),图乙中电阻为,_,的数据点应剔除；,(2),在坐标纸上画出,R,关系图线；,(3),图线的斜率是,_(V,1,1,),，由此可得电池电动势,E,_ V,。,(1)图乙中电阻为_ 的数据点应剔除；,人教版高中物理选修3-1ppt课件2,实验高级变形,1.,利用电阻箱和电流表测电源电动势和内阻,A,E,=,I,1,(,R,1,+,r,),E,=,I,2,(,R,2,+,r,),A,表,+,电阻箱,E,=,IR,+,Ir,实验高级变形1.利用电阻箱和电流表测电源电动势和内阻A E=,训练题,2,09,北京,21),某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势,E,和内电阻,r,，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为,999.9,，可当标准电阻用）、一只电流表（量程,Ig,=0.6A,，内阻,rg,=0.1,）和若干导线。,请根据测定电动势,E,和内电阻,r,的要求，设计图,4,中器件的连接方式，画线把它们连接起来。,A,实验高级变形,1.,利用电阻箱和电流表测电源电动势和内阻,训练题2 ,接通开关，逐次改变电阻箱的阻值,R,，读出与,R,对应的电流表的示数,I,，并作记录。当电阻箱的阻值,R,=2.6,时，其对应的电流表的示数如图,5,所示。处理实验数据时，首先计算出每个电流值,I,的倒数，再制作坐标图，如图,6,所示，图中已标注出了的几个与测量对应的坐标点。请你将与图,5,实验数据对应的坐标点也标注在图,6,上。,在图,6,上把描绘出的坐标点连成图线。,根据图,6,描绘出的图线可得出这个电池的电动势,E,=_V,，内电阻,r,=_,。,图,5,A,0,0.2,0.4,0.6,R,/,/,A,-1,1,I,6,5,4,3,2,1,O,4,1,2,3,5,-1,图,6,R,/,/,A,-1,1,I,6,5,4,3,2,1,O,4,1,2,3,5,-1,图,6,截距的绝对值,=r,-2,斜率,k=E,接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示,2.,利用电阻箱和电压表测电源电动势和内阻,/V,-1,/,-1,斜率,k=r/E,截距,=1/E,2.利用电阻箱和电压表测电源电动势和内阻/V-1/-1斜率,K,E,r,A,V,R,3.,用电流表和定值电阻代替电压表来测定电动势和内阻。,K,E,r,A,2,A,1,R,R,0,KE,rAVR3.用电流表和定值电阻代替电压表来测定电动势和,训练题,4,图,l,是利用两个电流表,A,1,和,A2,测量干电池电动势,E,和内阻,r,的电路原理图。图中,S,为开关,R,为滑动变阻器，固定电阻,R,l,和,A,1,内阻之和为,l0000,（比,r,和滑动变阻器的总电阻都大得多,),，,A,2,为理想电流表。,按电路原理图在图,2,虚线框内各实物图之间画出连线。,+,E,，,r,A,S,A,2,R,A,A,1,R,1,图,2,A,1,A,2,E,r,S,R,1,R,b,c,a,图,1,训练题4图l是利用两个电流表A1和A2测量干电池电动势E和内,在闭合开关,S,前，将滑动变阻器的滑动端,c,移动至,_,（填“,a,端”、“中央”或“,b,端”）。,闭合开关,S,，移动滑动变阻器的滑动端,c,至某一位置，读出电流表,A,1,和,A,2,的示数,I,1,和,I,2,。多次改变滑动端,c,的位置，得到的数据为,I,1,（,mA,）,0.120,0.125,0.130,0.135,0.140,0.145,I,2,（,mA,）,480,400,320,232,140,68,在图,3,所示的坐标纸上以,I,1,为纵坐标、,I,2,为横坐标画出所对应的,I,1,-,I,2,曲线。,利用所得曲线求得电源的电动势,E,=_V,，内阻,r,=_,。（保留两位小数,),该电路中电源输出的短路电流,I,m,=,A,。,I,1,/mA,0.160,0.150,0.140,0.130,0.120,0.110,0,100,200,300,400,500,I,2,/mA,图,3,在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑动端c移动至_（填,4.,用电压表和定值电阻代替电流表来测定电动势和内阻。,K,E,r,A,V,R,K,E,r,V,1,R,V,2,R,0,4.用电压表和定值电阻代替电流表来测定电动势和内阻。KE,v,A,U,1,=E-I,1,r,U,2,=E-I,2,r,A,E,=,I,1,(,R,1,+,r,),E,=,I,2,(,R,2,+,r,),v,E,=,U,1,+,U,1,r,/,R,1,E,=,U,2,+,U,2,r,/,R,2,电源电动势和内阻的测定,小结,V,、,A,表,+,变阻器,A,表,+,电阻箱,V,表,+,电阻箱,E,=,U,+,Ir,E,=,IR,+,Ir,E,=,U,+,Ur,/,R,vAU1=E-I1r A E=I1(R1+r)v,