1、第3節測量(cling)電源的電動勢和內電阻共五十二頁目標導航1.理解用伏安法測量電動勢和內阻的實驗原理，合理選擇實驗器材并設計實驗電路完成實驗(重點)2能正確處理實驗數據(shj)，會用代數法、圖象法計算電源電動勢和內電阻(重點)3能正確分析實驗誤差(難點)共五十二頁新知初探自學導引一、測量(cling)電源電動勢和內電阻的原理1伏安法測電源電動勢和內電阻原理：E_.2電路圖：如圖所示UIr共五十二頁3方法：只要能測出_和_的兩組數據，就可以列出關于E、r的兩個(lin )方程，從中解出E、r.4實驗器材：干電池、_、_、_、開關、導線5實驗步驟(1)確定_表、_表的量程，按照電路圖連接好電

2、路，且使滑動變阻器阻值滑到_.UI電流表電壓表滑動(hudng)變阻器電流電壓最大共五十二頁(2)閉合開關，調節滑動(hudng)變阻器，使電流表和電壓表有明顯的讀數，記錄一組_、_值(3)用同樣的方法，多測幾組U、I值(4)斷開開關，整理好器材(5)利用代數法或圖象法進行數據處理UI共五十二頁想一想1原理圖中，電流表是內接還是外接？為什么用這種接法？提示：由于待測電阻(dinz)在電源內部,阻值較小,與電流表內阻差不多,比電壓表內阻小得多,故用電流表外接法共五十二頁U1I1rU2I2r共五十二頁2圖象法：以縱軸表示路端電壓，橫軸表示總電流，建立直角坐標(zh jio zu bio)系，將所測

3、多組相應的U、I值進行描點，然后用平滑的曲線將各點連接起來由UEIr知，UI圖象是一條斜向下的直線,如圖所示，直線與縱軸的交點表示電源_，與橫軸交點表示電源的_(數軸刻度從零開始)，圖線斜率的絕對值代表電源_電動勢短路(dunl)電流內阻共五十二頁想一想2在上圖中，如何求解(qi ji)電源的內電阻？共五十二頁要點探究講練互動要點一對實驗原理的理解(lji)學案導引1本實驗為什么采用電流表外接法？2使用舊干電池和新干電池的效果一樣好嗎？3有沒有其他測量E和r的方法？共五十二頁1實驗原理(1)由閉合電路歐姆定律得EU端Ir，改變滑動(hudng)變阻器R的阻值，測出兩組U、I值，列方程得EU1I

4、1rEU2I2r共五十二頁共五十二頁(2)其他測量(cling)電路用電阻箱和電流表測定實驗電路如圖甲所示用電阻箱和電壓表測定實驗電路如圖乙所示共五十二頁2誤差分析(1)偶然誤差由讀數誤差和電表線性不良引起的誤差由于導線與電池接觸(jich)不好造成電池內阻不穩定用圖象法求E和r時，作圖不準產生誤差共五十二頁共五十二頁對此也可由電路來解釋：若把圖甲中的R和電流表看成外電路，則電壓表可看成內電路的一部分，故實測(sh c)出的是電池和電壓表這個整體等效的r和E.電壓表和電池并聯，故等效內阻r小于電池內阻r真，r測r真外電路斷開時，ab兩點間電壓Uab即等效電動勢E，此時電壓表構成回路，故UabE

5、真，即E測E真共五十二頁3注意事項(1)為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內阻宜大些(可選用舊的干電池)(2)電池在大電流放電時極化現象較嚴重，電動勢E會明顯下降，內阻r會明顯增大，故長時間放電不宜超過(chogu)0.3 A，短時間放電不宜超過0.5 A因此，實驗中不要將I調得過大，讀電表要快，每次讀完后應立即斷電；共五十二頁(3)選用內阻適當大一些(yxi)的電壓表；(4)電壓表、電流表應選擇合適的量程，使測量時偏轉角大些，以減小讀數時的相對誤差；(5)測出不少于6組I、U數據，且變化范圍要大些，用方程組求解，將測出的I、U數據中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分

6、別解出E、r值，再求平均值；共五十二頁(6)畫出UI圖，要使較多的點落在這條直線上或使各點均衡分布在直線的兩側，個別(gbi)偏離直線太遠的點可舍去不予考慮這樣，就可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確程度共五十二頁 測量電源電動勢E和r(E約為4.5 V，r約為1.5 )器材：量程(lingchng)為3 V的理想電壓表V，量程為0.5 A的電流表A(具有一定內阻)，定值電阻R4 ，滑動變阻器R，開關S，導線若干(1)畫出實驗電路原理圖圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出例1共五十二頁(2)實驗中，當電流表讀數為I1時，電壓表讀數為U1；當電流表讀數為I2時，電壓表讀數為U2，則可以求出

7、E_，r_.(用I1、I2、U1、U2及R表示)【思路點撥(din bo)】解答本題應該把握以下兩點：(1)電流表接入電路中的位置(2)根據閉合電路歐姆定律，列出方程式共五十二頁【精講精析】(1)實驗中由于電源的內電阻較小，故電流表相對于電源應該外接電路中最大電流不能超過(chogu)電流表的量程0.5 A,故路端電壓最小為EImaxr3.75 V，大于電壓表的量程3 V，所以保護電阻R應置于并聯部分之外，這樣電壓表最小電壓U4.5 V0.5(1.54)V1.75 V，小于電壓表量程，故實驗原理圖如圖所示共五十二頁共五十二頁【方法總結】實驗是根據器材“因材制宜”的，對實驗的原理要把握準確(zh

8、nqu)，根據實際情況選擇“可行性”的實驗方案，既保證實驗正常進行，又保證器材不受損壞共五十二頁變式訓練1下列給出多種用伏安法測電池的電動勢和內電阻的數據，處理方法(fngf)既能減小偶然誤差,又直觀、簡便的是()A測出兩組I，U的數據，代入方程EU1I1r和EU2I2r，求出E和rB多測幾組I，U的數據，求出幾組E、r，最后分別求出其平均值共五十二頁C測出多組I，U的數據，畫出UI圖象，再根據圖象求出E、rD多測幾組I，U的數據，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出斷路時的路端電壓即為電動勢E，再用閉合電路歐姆定律求出電池內電阻r解析：選C.圖象法處理(chl)實驗數據，能減小偶然誤差，而且

9、又直觀、形象，故選項C正確共五十二頁要點二數據處理的方法學案(xu n)導引1用圖象處理數據有什么優點？2UI圖象的縱坐標必須從零開始變化嗎？共五十二頁共五十二頁(4)應注意當電源內電阻較小時,U的變化較小,圖象(t xin)中描出的點呈現如圖甲所示狀態，下面大面積空間得不到利用，所描得的點及作出的圖線誤差較大為此，可使縱軸不從零開始，如圖乙所示，把縱坐標比例放大，可使結果誤差小些此時，圖線與縱軸的交點仍代表電源的電動勢，但圖線與橫軸的交點不再代表短路電流，計算內電阻要在直線上選取兩個相距較遠共五十二頁的點，由它們(t men)的坐標值計算出斜率的絕對值，即為內電阻r.共五十二頁特別提醒：利用

10、圖象求電源內阻時，要特別注意(zh y)縱坐標是否由零開始變化，若從零開始變化，圖象的橫軸截距即短路電流，若不是從零開始變化，圖象的橫軸截距則不是短路電流共五十二頁 如圖所示，在“測定(cdng)電源的電動勢和內電阻”的實驗中：例2共五十二頁(1)請不要改動(gidng)已接導線，在甲圖中把還需要連接的導線補上(2)閉合電鍵前，應使變阻器滑片處在_位置上(3)測得該電源的伏安特性曲線如圖乙所示，則縱坐標表示的是該電路的_電壓，該電源的電動勢為_V，內電阻為_.共五十二頁【思路點撥】解答本題應注意以下兩點：(1)實物圖的連接細節(2)UI圖象的坐標原點是否為U、I零點【精講精析】(1)電壓表測路

11、端電壓，滑動變阻器采用(ciyng)限流接法，開關控制整個電路實物圖如圖所示共五十二頁(2)閉合電鍵前，為安全起見，變阻器滑片應處在阻值最大端(3)在UI圖象上，縱坐標表示電源的路端電壓由于橫軸不從零開始，故該圖象與縱軸的交點不表示電源電動勢，先求電源內阻(ni z)再求電源電動勢，當I0.20 A時，U1.8 V，斜率的絕對值表示電源內阻的大小共五十二頁【答案(d n)】(1)見精講精析圖(2)阻值最大(3)路端2.22共五十二頁變式訓練2用如圖甲所示的電路測定電池的電動勢和內阻(ni z)，根據測得的數據作出了如圖乙所示的UI圖線，由圖線可知下列選項錯誤的是()共五十二頁A電池電動勢為1.

12、40 VB電池內阻(ni z)阻值為1 C外電路短路時的電流為0.40 AD電壓表的示數為1.20 V時，電流表的示數I約為0.20 A共五十二頁共五十二頁熱點示例創新拓展經典案例(10分)一特種電池的電動勢約為9 V，內阻約為50 ，為了測定這個電池的電動勢和內阻，某同學(tng xu)利用了如圖甲所示電路,圖中電壓表內阻很大,對電路的影響可不考慮，R為電阻箱，其阻值范圍為0999 .共五十二頁共五十二頁共五十二頁共五十二頁【答案(d n)】10 V50 共五十二頁共五十二頁用電勢差計測電源的電動勢在一般情況下，常用電壓表或多用電表直接測量電源的電動勢電源總是有內阻的，當有電流通過時，內阻上必然有電勢降落，因而測出的值仍為路端電壓采用電勢差計測量電源的電動勢，可以避免(bmin)電源內阻的影響名師講壇精品資源共五十二頁如圖所示，E為供電電源，ES為標準電源，Ex為待測電源，RP是限流電阻，r0是小量程(lingchng)電流表的保護電阻共五十二頁共五十二頁請你參照(cnzho)圖選擇器材，安裝電路，進行實驗討論當電勢差計平衡時，為什么檢流計的指針指零？共五十二頁知能演練輕松闖關共五十二頁本部分(b fen)內容講解結束按ESC鍵退出(tuch)全屏播放共五十二頁內容摘要第3節測量電源的電動勢和內電阻。2能正確處理實驗數據，會用代數法、圖象