鲁科版高中物理必修第三册第4章闭合电路欧姆定律与科学用电第2节第2课时伏阻法和安阻法测电源的电动势和内阻课件（39页ppt）

(共39张PPT)
第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电
第2节　科学测量：电源的电动势和内阻
第2课时　伏阻法和安阻法测电源的电动势和内阻
核心素养：1.掌握伏阻法测电池电动势和内阻的原理. 2.掌握安阻法测电池电动势和 内阻的原理. 3.能够用电压表、电流表、电阻箱等实验器材进行实验，能够设计表 格，分析实验数据，形成结论. 4.能够根据实验数据用图像法处理，减小误差.
　
第*页
研习任务一　伏阻法测电动势和内阻
研习　经典
[典例1]　某同学利用如图甲所示的电路测定电源的电动势E和内阻r，所用的实验器 材有：一个电压表V、一个电阻箱R、一个阻值为5.0Ω的定值电阻R0，一个开关和若 干导线.
　
甲　
（1）根据电路图，在图乙中用笔画线代替导线，将实物图连成完整电路.
乙
[解析]（1）根据电路图将实物图连接完整，如图所示，注意导线不要交叉.
图见解析
甲　
丙
（3）由图像可求得，该电源的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω.（结果均保 留两位有效数字）
2.9
2.5
丙
第*页
研习任务二　安阻法测电池电动势和内阻
研习　经典
[典例2]　某同学测某干电池的电动势和内阻.
（1）如图所示是该同学正准备接入最后一根导线（图中虚线所示）时的实验电路.请 指出图中在器材操作上存在的不妥之处： .
[解析]（1）在电学实验中，连接电路时应将电阻箱的阻值调为最大，确保实验仪 器、仪表的安全.
电阻箱阻值为零
R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0
I/A－1 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26
6.7 5.9 5.3 4.5 3.8
由图像可计算出该干电池的电动势为 V（结果保留三位 有效数字）；内阻为 Ω（结果保留两位有效数字）.
图见解析
1.36（1.34～1.38均可）
1.2（1.0～1.4均可）
第*页
研习任务三　实验拓展与创新
研习　经典
[典例3]　某实验探究小组利用下列实验器材测定电池的电动势和内阻.
A. 待测电池
B. 灵敏电流表G（满偏电流为Ig，内阻为rg）
C. 电阻箱R
D. 各种型号的定值电阻
E. 开关一个及导线若干

（2）利用改装后的电流表和上述器材，采用图甲所示电路来测电源的电动势和内阻.
甲
①实验时，在闭合开关S前，电阻箱的阻值应调至 （选填“最大值”或 “最小值”）.
最大值

乙
甲
乙
第*页
课后提素养
1. 要测量一电源的电动势E（小于3V）和内阻r（约1Ω），现有下列器材：理想电压 表V（3V和15V两个量程）、电阻箱R（0～999.9Ω）、定值电阻R0＝3Ω、开关和导 线.某同学根据所给器材设计如下的实验电路：
甲
乙
（1）电路中定值电阻R0的作用是 .
解析：（1）若无R0存在，当R调节到0时，外电路短路，有烧坏电源的危险，故R0的 作用是保护电源，防止短路.
保护电源，防止短路
（2）请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路.
见解析图
解析：（2）如图所示，注意电压表量程选择.
甲
乙
（3）该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表示数U，得到两组数据：R1＝2Ω 时，U1＝2.37V，R2＝4Ω时，U2＝2.51V. 由这两组数据可求得电源的电动势E ＝ V，内阻r＝ Ω（结果保留3位有效数字）.
2.94
1.21
甲
2. 某探究小组采用如图甲所示的电路测定一节干电池的电动势和内阻时，发现量程 0～3V的电压表出现故障不能正常使用，实验台上的其他器材还有一个量程0～500 μA、内阻Rg＝200Ω的灵敏电流计G和一个电阻箱R（0～9 999Ω）.
甲　
（1）为了把灵敏电流计G改装成量程0～2V的电压表继续实验，电阻箱R应调至
Ω.
3800
（2）探究小组中一个同学用灵敏电流计和电阻箱设计了如图乙所示的实验电路，同 样测出了干电池的电动势和内阻.
乙
1.5
1.0
丙
丙
乙
[基础训练]
1
2
3
1. 东风中学课外兴趣小组测量手机电池的电动势和内阻的实验原理图如图甲所示， 已知电池组的电动势约为3V、内阻小于1Ω，现提供的器材如下：
A. 手机锂电池（电动势的标称值为3.4V）；
甲
B. 电压表V1（量程为0～15V，内阻约为10 kΩ）；
C. 电压表V2（量程为0～3V，内阻约为10 kΩ）；
D. 电阻箱R（0～99.9Ω）；
E. 定值电阻R1（R1＝2Ω）；
F. 定值电阻R2（R2＝100Ω）；
G. 开关和导线若干.
（1）如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选择 （选填实验器材前 的标号）；定值电阻R0应选择 （选填实验器材前的标号）.
解析：（1）由题意知电源电动势约为3V，要准确测量电源的电动势和内阻，电压表应选择量程为3V的V2，故电压表应选择C，R2＝100Ω的定值电阻太大，使得电压表指针的偏角太小，且在改变电阻箱阻值时，电压表的示数变化不明显，故定值电阻选择阻值较小的R1，故定值电阻R0应选择E；
乙
C
E
甲
1
2
3
乙
3.3
0.25
1
2
3
2. 某同学用如图甲所示电路图测定电源E（电动势约为3V，内阻约为1.5Ω）的电动 势和内阻.在实验室中找到了如下器材.
A. 待测电源E（电动势约为3V，内阻约为1.5Ω）；
甲
B. 电流表A（量程为0～0.6 A，内阻约为0.5Ω）；
C. 电阻箱R（最大阻值为99.9Ω）；
D. 定值电阻，阻值4Ω；
E. 定值电阻，阻值40Ω；
F. 开关S，导线若干.
1
2
3
（1）实验中定值电阻应选用 （填相应器材前的字母）.
解析：（1）定值电阻作为保护电阻，阻值4Ω即可，40Ω会使得回路中电流取值范围太小，故选D.
乙
D
甲
1
2
3
乙
3
2
1
2
3
（3）考虑系统误差，电源内阻的测量值 （填“大于”“小于”或“等 于”）真实值.
解析：（3）由于电流表内阻的分压作用，使得电源内阻的测量值大于真实值.
大于
1
2
3
[能力提升]
3. 某实验小组测量电源电动势（2.5～2.9V）和其内阻（3～6Ω），有以下器材：电 阻箱R（最大阻值10.0Ω），电流表A（量程0～100 mA，内阻rA＝5.0Ω），定值电阻 R'＝1Ω，开关和导线若干.
（1）请在虚线框中设计合适的实验电路图.
图见解析
1
2
3
解析：（1）根据题意可知，电流表量程偏小，小量程电流表改装成大量程电流表， 必须并联一小电阻分流，则测量电源电动势和内阻的电路如图甲所示.
甲
1
2
3
（2）实验记录数据如表所示（其中I为电流表A的读数，R为电阻箱接入电路的电 阻）.
1 2 3 4 5 6
R/Ω 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
I/mA 72.5 62.1 55.0 49.5 44.2 39.8
13.8 16.1 18.2 20.2 22.6 25.1
1
2
3
图见解析
1
2
3
乙
1
2
3

1
2
3
2.65（2.50～2.75均可）
4.34
（4.10～4.50均可）
1
2
3