4.3测量电源的电动势和内阻课件（共15张PPT）高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

(共15张PPT)
粤教版(2019)高中物理必修第三册 第四章
4.3测量电源的电动势和内阻
思考问题
电源的电动势和内阻是描述电源特性的重要参数。
如何测量电源的电动势和内阻呢？
1.伏安法：使用电流表和电压表，其表达式：＿＿＿＿；
2.安阻法：使用电流表和电阻箱，其表达式：＿＿＿＿；
3.伏阻法：使用电压表和电阻箱，其表达式：＿＿＿＿。
A
V
S
R
E r
A
S
R
E r
V
S
R
E r
E=U+Ir
E=IR+Ir
E=U+ r
R
U
目 的
原 理
器 材
实验步骤
数据处理
误差分析
注意事项
实验：测量电源电动势和内阻
测量电源电动势和内阻
闭合电路欧姆定律
E=U+Ir
求出E、r
电压表测U、
电流表测I
A
V
S
R
E r
目 的
原 理
器 材
实验步骤
数据处理
误差分析
注意事项
实验：测量电源电动势和内阻
测量电源电动势和内阻
闭合电路欧姆定律
E=U+Ir
求出E、r
电压表测U、
电流表测I
A
V
S
R
E r
目 的
原 理
器 材
实验步骤
数据处理
误差分析
注意事项
实验：测量电源电动势和内阻
A
V
S
R
E r
1.电压表和电流表选择合适的量程，按图连接好电路。
2.开关接通之前，滑动变阻器的阻值调到最大。
3.闭合开关，调节滑动变阻器，使电表有明显示数，记录第一组数据（I1、U1），第二组数据（I2、U2），用同样的方法多测几组I、U 的值。
4.断开开关，拆除电路，整理好器材。
目 的
原 理
器 材
实验步骤
数据处理
误差分析
注意事项
实验：测量电源电动势和内阻
1．公式法
把测量的几组数据分别代入E＝U＋Ir中，然后两个方程为一组，
解方程求出几组E、r的值，最后对E、r分别求平均值作为测量结果。
实验序号 1 2 3 4 5 6
I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6
U/V U1 U2 U3 U4 U5 U6
目 的
原 理
器 材
实验步骤
数据处理
误差分析
注意事项
实验：测量电源电动势和内阻
2、图像法
(1)以I为横坐标，U为纵坐标建立直角坐标系，
根据几组I、U的测量数据在坐标系中描点。
(2)用直尺画一条直线，使尽量多的点落在这条直线上，
不在直线上的点，能大致均衡地分布在直线两侧。
(3)如图所示：
①图线与纵轴交点为E。
②图线与横轴交点为I短＝E/r。
③图线的斜率表示r＝|ΔU/ΔI|。
目 的
原 理
器 材
实验步骤
数据处理
误差分析
注意事项
实验：测量电源电动势和内阻
1、偶然误差
有读数视差和用图像法求E和r时，由于作图不准确而造成的偶然误差。
2、系统误差
伏安法，电流表外接
.
.
A
V
E
r
s
R
把图中的R和电流表看成外电路，则电压表看成内电路的一部分，故实际测出的是电池和电压表这个整体等效的r和E。
误差来源于电压表的分流作用，适宜测小内阻电源。
目 的
原 理
器 材
实验步骤
数据处理
误差分析
注意事项
实验：测量电源电动势和内阻
1、偶然误差
有读数视差和用图像法求E和r时，由于作图不准确而造成的偶然误差。
2、系统误差
.
.
V
E
r
s
R
A
电流表看成内电路的一部分，故实际测出的是电池和电流表这个整体等效的r和E。
误差来源于电流表的分压作用，适宜测大内阻电源。
E测=E r测=r+RA>r
伏安法，电流表内接
目 的
原 理
器 材
实验步骤
数据处理
误差分析
注意事项
实验：测量电源电动势和内阻
注意事项
1、为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池。
2、电流不要过大，应小于 0.5 A，读数要快。
3、要测出不少于6组的（I,U）数据变化范围要大些。
4、若 U-I图线纵轴坐标不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流.内阻应根据确定
5、对于电源来说，电流表要外接(因为电源内阻很小)。
【课堂练习】
1.下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据，其中处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是(　　)
A.测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和r
B.多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值
C.测出多组I、U的数据，画出U－I图象，再根据图象求出E、r
D.多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r
C
【课堂练习】
2.如图所示是测量电池的电动势和内阻的实验中得到的图线，则该电池的电动势E和内阻r为( 　)
A. 1.5 V　2.5 Ω
B. 0.5 V　2.5 Ω
C. 1.5 V　0.6 Ω
D. 0.5 V　0.6 Ω
A
【课堂练习】
3.某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，经过正确的操作获得了若干组实验数据，据此描绘出的
U－I图象(其中U、I分别为电压表和电流表的读数)
如图中的实线所示，虚线表示该电池两端的电压与
流经电池电流的关系图线，下列图象合理的是( 　)
A
A． B． C． D．
【课堂练习】
4.用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻，根据测得的电表数据作出了如图乙所示的U－I图线，下列说法正确的是(　　)
A.由图象得外电路发生短路时的
电流为0.4 A
B.由图象得电池内阻为3.5 Ω
C.若考虑电表的内阻，用该电路图测出的电源电动势等于真实值
D.若考虑电表的内阻，用该电路图测出的电源内阻小于真实值
D
【课堂练习】
5.在测定一节干电池(电动势约为1.5V，内电阻约为2Ω)的电动势和内电阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有两个供选：
A.电压表量程为15 V B.电压表量程为3 V
C.变阻器为(20 Ω，3 A) D.变阻器为(500 Ω，0.2 A)
为了尽可能减小误差，电压表应该选＿＿(填“A”或“B”)，变阻器应该选＿＿(填“C”或“D”)。
B
C