4.3 测量电源的电动势和内电阻 学案 (2)

4.3
测定电源的电动势和内电阻
学案2
【学习目标】
1.学习测量电源电动势和内阻的方法,掌握科学测量的主要步骤。
2.学会科学处理实验数据的方法，有公式法和图像法。
【自主学习】
一、实验目的
测定电源的________________。
E
r
S
图2.6-1
二、实验原理
1、图2.6-1中，电源电动势E、内电阻r，与路端电压U、电流I的关系可写为
E=______________。（1）
2、图2.6-2中，电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为
E=______________。（2）
3、图2.6-3中电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为
E=______________。（3）
E
r
R
E
r
R
图2.6-2
图2.6-3
实验原理1是本节课的重点。测出几组U,I数值，带入(1)式得到的方程两两组成方程组，可得到E，r值。这种方法误差较大。还可以多测出几组U,I值，然后在U-I坐标平面内描出各组U、I值所对应的点，然后通过这些点画一直线，如图2.6-4所示，直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小，直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流Io=E/r，因此可求的内电阻r=E/Io。
三、实验器材
U/V
_________
、__________、__________、__________、开关、
导线。
四、实验步骤
1.连接电路。如图2.6-1所示。电流表取0.6A量程，电压表
o
Io
I/A
取3V量程，移动触头位置使连入电路中的有效阻值_______。
图2.6-4
2.测几组（I，U）值。闭合电键，移动变阻器触头位置，使电流有明显示数，记下一组（I，U）值，断开电键。用同样方法，多次移动变阻器触头位置，记录多组（I，U）值，然后断开电键。
3.建立坐标系、描点。纵轴表示__________,横轴表示__________,取合适的标度，使所描坐标点分布绝大部分坐标纸，必要时纵坐标可以_________________。
4.据描出的坐标点作出U-I图像。应使图象尽量多的通过描出的点，不在图象上的点要尽量对称的分布于图线两侧，误差很大，应坚决舍弃。
5.测算电动势和内电阻。准确读出U-I图线与纵轴和横轴的交点坐标，并带入U=E-Ir中，算出E= r=
【典型例题】
例
有两只电压表A和B，量程已知，内阻不知等于多少；另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少.只用这两只电压表、开关和一些连接用的导线，能通过测量计算这节电池的电动势(已知电动势不超出电压表的量程，干电池不许拆开).?
(1)画出你测量时所用的电路图；?
(2)以测得的量作为已知量，导出计算电动势的式子.?
解析：
测量电路如图所示.
设电压表的内阻为RA和RB，电池的电动势为E，内阻为r.?
先将电压表A串联接入电路中，记下其示数UA.根据欧姆定律，有?
E=UA＋
①?
然后，将电压表A、B同时串联接入电路中，记下两表的示数UA′和UB，同理又有?
E=UA′＋UＢ＋
②?
将等效为一个未知量，从①和②式中消去，所以电源电动势为?
E=
【针对训练】
1.在测定电源电动势和内阻的实验中，为使实验效果明显且不会损坏仪器，应选择下列电源中的（
）
A.内阻较大的普通干电池
B.内阻较小的普通蓄电池
C.小型交流发电机
D.小型直流发电机
2.下面给出了几种用伏安法测电池电动势和内阻的实验中的数据处理方法，其中既科学、直观，又能减小偶然误差的方法是
（
）
A.测出两组I、U的数据，代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r中，既可求出E和r
B.多测几组I、U的数据，求出几组E和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E、r
D.多测出几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出开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内电阻r
3.为测定某一电池的电动势和内电阻，下面几组器材中，能完成实验的是
(
)
A.一只电流表、一只电压表、一只变阻器、开关和导线
B.一只电流表、两只变阻器、开关和导线
C.一只电流表、一只电阻箱、开关和导线
D.一只电压表、一只电阻箱、开关和导线
4．如图2.6－7所示为某一电源U－I曲线，由图可知
（
）
A.电源电动势为2V
B.电源内电阻为1/3
C.电源短路时电流为6A
D.电路路端电压为1V时，电路中电流为5A
1.A
2.C
　3.ACD　4．AD
【学后反思】
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。