人教版高中物理选修3-1课件2.10 测定电源的电动势和内阻 (共23张PPT)

复习回顾：1．闭合电路欧姆定律rREI2．路端电压跟负载的关系：IrEU（1）表述：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．（2）表达式（1）路端电压随外电路电阻R增大而增大/00RIErU端，，0RIE端，，U断路短路（2）路端电压U随电流I变化的图象．提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么样的电路图，原理是什么（一）、创设情境，引入新课由前面的闭合电路欧姆定律I=E/（r+R）可知E=I（R＋r），或E=U＋Ir，只需测出几组相应的数值便可得到，可以采用以下的电路图：这几种方法均可测量，今天我们这节课选择用电流表电压表测量的这一种。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。AVKE,r•2.实验器材：多媒体、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个、干电池、导线若干。•提出问题：我们用到的电路图里面、各需测的是什么？需要用到哪些器材？•学生回答：测路端电压；测干路电流，即过电源的电流。需测量的是2节干电池，电动势约为3V，内电阻大约为一点几欧。•需要用到的器材有：多媒体、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个、干电池、导线若干。•学生可能不能完整的回答出来，教师进行指导总结。•电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定。•明确各仪器的规格：•电流表0～0.6A量程，电压表0～3V量程。•滑动变阻器0～50Ω。•此外，开关一个，导线若干。•3.实验操作步骤•（1）按实验电路把器材连接好，注意选取适当的电流表、电压表的量程；•（2）把滑动变阻器的滑片移到一端，使接入电路部分的电阻最大；•（3）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数；•（4）用同样的方法，测量几组电压、电流的数值并记录下来；•（5）断开开关，整理好器材；•（6）根据测量的数据求解。链接实物图指导AVS甲R实验数据处理1.代数法rIUE11rIUE22｛从而计算出：2112UUrII122112IUIUEIIAVKE,r实验数据处理2.图像法根据E=U+IrU=E-IrIU×××××AB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AVKE,r斜率k绝对值=r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。UI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IvAVKE,rI测vIII测真AVKE,rAVKE,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，使用右图误差分析AVKE,r1、本实验中，存在的系统误差是由于电流表的分压引起。UI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UAAUUU测外还有其他方法测电源的电动势和内阻吗？想一想实验高级变形1.利用电阻箱和电流表测电源电动势和内阻AE=I1(R1+r)E=I2(R2+r)A表+电阻箱E=IR+Ir[09北京21⑵)]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999.9Ω，可当标准电阻用）、一只电流表（量程Ig=0.6A，内阻rg=0.1Ω）和若干导线。①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=2.6Ω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。③在图6上把描绘出的坐标点连成图线。④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=_____Ω。图5A00.20.40.6R/Ω/A-11I654321O41235-1图6R/Ω/A-11I654321O41235-1图6截距的绝对值=r-2rIER1斜率k=E2.利用电阻箱和电压表测电源电动势和内阻)(rRRUEERErU1)1(1/V-1U1R1/Ω-1斜率k=r/E截距=1/EKE,rAVR3.用电流表和定值电阻代替电压表来测定电动势和内阻。KE,rA2A1RR04.用电压表和定值电阻代替电流表来测定电动势和内阻。KE,rAVRKE,rV1RV2R0vAU1=E-I1rU2=E-I2rAE=I1(R1+r)E=I2(R2+r)vE=U1+U1r/R1E=U2+U2r/R2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+IrE=IR+IrE=U+Ur/R【典型例题】在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ.下面分别为实验原理图及所需的器件图.（1）试在下图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路.I（A）0.120.200.310.320.500.57U（V）1.371.321.241.181.101.05（2）一位同学记录的6组数据见表.试根据这些数据在下图中画出U-I图线.根据图象读出电池的电动势E=V，根据图象求出电池内阻r=Ω.