测定电源的电动势和内阻ppt课件

测定电源的电动势和内阻,测定电源的电动势和内阻,2,【,教法探析,】,【,实验目的,】,1,用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻,2,进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解,3,进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法,【,实验原理,】,1,实验依据：闭合电路的欧姆定律,2,实验电路：如图所示,2【教法探析】【实验目的】1用电流表和电压表测定电源的电,3,3,4,【,实验器材,】,电池,(,被测电源,),、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸,4【实验器材】电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、,5,【,实验步骤,】,1,连接电路,电流表用,0.6 A,量程，电压表用,3 V,量程，按图,1,连接好电路,2,测量与记录,(1),把变阻器的滑片移动到使用阻值最大的一端,(2),闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据,(,I,1,、,U,1,),用同样方法测量多组,I,、,U,值填入表格中,.,第,1,组,第,2,组,第,3,组,第,4,组,第,5,组,第,6,组,I,/A,U,/V,(3),断开开关，拆除电路整理好器材,5【实验步骤】1连接电路第1组第2组第3组第4组第5组第6,6,【,数据处理,】,本实验中数据的处理方法：一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法,【,方法一,】,取六组对应的,U,、,I,数据，数据满足的关系式,U,1,E,I,1,r,、,U,2,E,I,2,r,、,U,3,E,I,3,r,让第,1,式和第,4,式联立方程，第,2,式和第,5,式联立方程，第,3,式和第,6,式联立方程，这样解得三组,E,、,r,，取其平均值作为电池的电动势,E,和内阻,r,的大小,【,方法二,】,在坐标纸上以路端电压,U,为纵轴、干路电流,I,为横轴建立,U,I,坐标系，在坐标平面内描出各组,(,U,，,I,),值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小,(,一次函数的纵轴截距,),，直线斜率的绝对值即为电池的内阻,r,.,即,r,6【数据处理】本实验中数据的处理方法：一是联立方程求解的公式,7,【,注意事项,】,1,为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些,(,选用已使用过一段时间的干电池,),2,要测出不少于,6,组的,(,I,，,U,),数据，且变化范围要大些，然后用方程组求解，并求平均值,3,画,U,I,图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度,4,由于干电池的内阻较小，路端电压,U,的变化也较小，这时画,U,I,图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始,(,横坐标,I,必须从零开始,),但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源的电动势，图线斜率的绝对值仍为内电阻,7【注意事项】1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜,8,【,学法导引,】,【,例,1,】,(2010,广东理综,34(2),某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻,(,R,0,5),一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图,8(a),在图,(b),的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接,一、实验的理解和应用,8【学法导引】【例1】(2010广东理综34(2),9,请完成下列主要实验步骤：,A,检查并调节电压表指针指零；,调节电阻箱，示数如图,(c),所示，,读得电阻值是,_,；,B,将开关,S,1,闭合，开关,S,2,断开，,电压表的示数是,1.49 V,；,C,将开关,S,2,_,，电压表,的示数是,1.16 V,；断开开关,S,1,.,使用测得的数据，计算出干,电池的内阻是,_,(,计算结果保留两位有效数字,),由于所用电压表不是理想电,压表，所以测得的电动势比实际,值偏,_(,填“大”或“小”,),20,闭合,0.69,小,9请完成下列主要实验步骤：20 闭合 0.69 小,10,二、测电动势和内阻的其他方法,【,例,2】,某研究性学习小组采用如图所示的电路测量某干电池的电动势,E,和内阻,r,，,R,为电阻箱，,V,为理想电压表，其量程略大于电池的电动势实验中通过多次改变电阻箱的阻值,R,，从电压表上读出相应的示数,U,，该小组同学发现,U,与,R,不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示,.,序号,1,2,3,4,5,6,7,1,/,R,(,1,),0.1,0.4,0.5,1.0,2.0,2.5,5.0,1,/,U,(V,1,),0.36,0.44,0.43,0.60,0.87,1.00,1.58,回答下列问题：,(1),根据表中的数据和实验原理，你认为第,_(,填序号,),组数据是错误的，原因是,_.,3,随电阻的减小路端电压应逐渐减小,10二、测电动势和内阻的其他方法序号12345671/R(,11,2.9,0.71,112.90.71,12,1.,在用伏安法测电源的电动势和内电阻的实验中，得到了电源的路端电压,U,与电流,I,的,U,I,图线如图所示，则电源电动势,E,=,V,，内电阻,r,=,.,【,模拟练习,】,答案,1.48 1.1,121.在用伏安法测电源的电动势和内电阻的实验中，得到了,13,2.,某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组,(,电动势约,3 V),、电池表,(,量程,0.6 A,，内阻小于,1),、电阻箱,(099.99),、滑动变阻器,(010),、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干,.,考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略,.,132.某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电源,14,(1),该同学按图甲连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为,0.20.,试分析该测量产生误差的原因是,.,(2),简要写出利用图甲所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：,；,；,(3),图乙是由实验数据绘出的 ,R,图象，由此求出待测干电,池组的电动势,E=,V,、内阻,r,=,.(,计算结果保留三位有效数字,),答案,(1),满偏时滑动变阻器与电流表阻值之比偏低，电阻的阻值不能连续调节；电阻箱与,R,A,并联使电阻减少，由流增大,.(2),断开,S,1,，使,R,旋至最大值，,S,2,掷向,D,；调小,R,直到电流表指针有足够偏转，改变,R,值测出几组,I,随,R,变化的数据,.,(3)2.86 V 2.37,14 (1)该同学按图甲连线，通过控制开关状态,15,【,真题再现,】,15【真题再现】,16,答案：,16答案：,17,解析,：选择量程为,3V,、内阻大约为,3K,的电压,v3,表盘刻度改装容易，读数容易，改装后量程和内阻都扩大,3,倍，所以改装时需要串联,6 K,的电阻。,17解析：选择量程为3V、内阻大约为3K的电压v3表盘刻,18,实验原理电路图如图所示。,电压表示数为,1.50V,时，改装电压表的示数为,4.50V,，即加在电阻箱上的电压是,4.50V,，根据闭合电路的欧姆定律,E,4.5,r,，同理有,E,6.0,r,。连立二式解得,E,7.5V,，,r,10,。,18实验原理电路图如图所示。电压表示数为1.50V时，改,19,19,20,20,