高三物理 测定电源的电动势和内阻课件 新人教版

E，纵轴截距的绝对值为r.
h
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（2）由E=I(R+r+RA),得：
RE1I (rRA)，
作
R
1
I 图线，如图(c)，斜率为E，纵
轴截距的绝对值为(r+RA).
h
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（3）由E=I(R+r+RA),得：
11RrRA， IE E
作
1R I
图线，如图(d)，斜率倒数为
E，纵轴截距除以斜率再与电流表内
阻RA的差为r.
h
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（4）由E=I(R+r+RA),得： 1I E 1RRAE r,
作R
1
I 图线，如图(e)，斜率的倒数为
E，纵轴截距除以斜率为电源的内阻r.
h
19
1.测定电池电动势和内电阻的原理的 基本应用
用伏安法测一节干电池的电动势和内 电阻，伏安图象如图所示，根据图线回答：
（1）干电池的电动
势和内电阻各多大？
（2）图线上a点对应的
外电路电阻是多大？电源此
时内部热耗功率是多少？
h
20
（3）图线上a、b两点对应的外电 路电阻之比是多大？对应的输出功 率之比是多大？
（4）在此实验中，电源最大输出功 率是多大？
h
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图为测量某电源电动势和内阻时得到 的U-I图线.用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为 4.8V.则该电路可能为( ) B
1
U1 R1
r
E=(I1U2-I2U1)/(I1-I2)
r=(U2-U1)/(I1-I2) 可见，只要测出电源在不同负载下的输出 电压和输出电流，就可以算出电源的电动 势和内电阻.
h
3
2.为减小误差，至少测出6组U、I值，且 变化范围要大些，然后在U-I图中描点作 图，由图线纵截距和斜率找出E、r.
h
22
2.仪器的选择、电路的设计和数据处理
利用如图所示的一只电压表、一个电 阻箱和一个电键，测量一个电池组的电 动势和内电阻.请画出实
验电路图，并用笔画
线作导线将所给器材
连接成实验电路.用记
录的实验数据写出电
动势和内电阻的表达h 式.
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h
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为了测定一节干电池的电动势和内电阻， 现准备了下列器材：
2.要测出不少于6组I、U数据，且变化
范围要大些，用方程组求解时，要第1、
4为一组，第2、5为一组，第3、6为一
组，分别解出E、r值再取平均值.
h
9
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.断开电键，整理好器材；
5.数据处理：用原理中方法计算或在U-I 图中找出E、r.
h
6
五、误差分析 1.测量电路存在系统误差I真=I测+IV，实 验中未考虑伏特表的分流影响. 2.用图象法求E、r时存在偶然误差. 3.本实验结果：E测＜E真，r测＜r真.
h
7
六、电源的电动势和内电阻测定方法
电动势和内电阻的测定方法归纳起来分
h
12
6.实验时为了不使在外电阻较小 时，电路中的电流长时间超过干 电池的正常放电电流（），应使 通电时间越短越好，只是在读取 数据时让电路接通，否则易损伤 电池.
h
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7.改变变阻器阻值时，最好让两表中的 一个指针指整数格，每次电阻值变化适 当大一些，可减小读数误差，注意电表 的估读.
8.用伏安法测电动势和内阻时，电压表 示数准确，电流表示数比实际电流小， 故实验系统误差由电压表分流引起，为 此变阻器阻值应小一些，电压表内阻应 大一些.
（2）请用铅笔在图甲方框中画出实验 电路原理图.
h
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（3）图乙为某同学根据正确的电
路图作出的I1-I2图象（I1为电流表G 的示数，I2为电流表A的示数），由 该图象可求出被测干电池的电动势
E= V，内电阻r= Ω.
h
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第七章
电路
7 实验：测定电源的电动势和内阻
h
1
一、实验目的
1.用闭合电路欧姆定律测定电池 的电动势和内电阻.
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.
h
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二、实验原理
1.根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir可知，当
外和电路E 的 U电2 阻UR分22 r可别得取出R1、R2时，有E=U
h
4
三、实验器材 被测电池(干电池)、 电流表、 电压表、 滑动变阻器、电键和导线等.
四、探究过程
1.确定电流表、电压表的量程，按 甲所示电路把器材连接好，如图乙所示.
h
5
2.把变阻器的滑动片移到一端使阻值达 到最大.
3.闭合电键，调节变阻器，使电流表有 明显示数.记录一组电流表和电压表的示 数，用同样方法测量并记录几组I、U值；
别对应闭合电路欧姆定律的三种不同形
式.第一种形式路端电压和干路电流间的
关系U=E-Ir(简称伏安法),第二种形式干路
电流和外电阻间的关系 I E (简称安阻
Rr
法),第三种形式路端电压和外电阻间的关
系
U
RE
R(简 r 称伏阻h法).
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一、在测定电源的电动势和内电阻的实 验中，应注意什么？
1.本实验在电键S闭合前，变阻器滑片 应处于有效阻值最大处.
①待测干电池（电动势约，内阻约）
②电流表G（满偏电流，内阻150Ω）
③电流表A（量程0～，内阻未知）
④滑动变阻器R1（0～20Ω，2A） ⑤滑动变阻器R2（0～1000Ω，1A） ⑥定值电阻R3=900Ω ⑦开关和导线若干
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（1）为了能尽量准确地进行测量，也 为了操作方便，实验中应选用的滑动变 阻器是 R1.（填仪器代号）
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二、测定电源电动势和内电阻的 其他方法有哪些？
测定电源电动势和内电阻的方法 有：①用一只电流表和电阻箱测 量；②用一只电压表和电阻箱测 量；③用两只电压表测量.
h
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可采用下列几种图象处理实验数据：
（1）由E=I(R+r+RA)得：
RRA
E1r， I
作
（R
RA）
1 I
图线，如图(b)，斜率为
h
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4.本实验由于干电池内阻较小，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动势E，图线斜
率的绝对值仍为内阻r.
h
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5.干电池的内电阻较小（），如果短路， 电流过大，会损坏电表和电池，故调节 滑动变阻器时要防止发生电阻为零的情 况；电池内阻若太小不易测量，实验中 可在电池外串一电阻；随着电池的使用， 电动势会减小，内阻会增加.