(共12张PPT)
第二章
恒定电流
第
10
节
实验：测定电池
的电动势和内阻
1、U-I法：E=U+Ir
实验原理
一、测定电池电动势实验原理
E=U2+I2r
E=U1+I1r
电流表
电压表
滑动变阻器
2、I-R法：E=IR+Ir
3、U-R法：E=U+
实验原理
一、测定电池电动势实验原理
电流表
电压表
电阻箱
电阻箱
1、电路选择及误差分析
A
V
S
甲
R
A
V
S
乙
R
一般采用甲图电路误差较小
甲图：误差来源于电压表的分流作用
乙图：误差来源于电流表的分压作用
适宜测小内阻电源
适宜测大内阻电源
电路器材选择
二、电路器材选择
2、器材选择：
安培表：0~0.6A
伏特表：0~3V
滑动变阻器：阻值较小的,最大阻值10~20Ω
被测干电池：内阻较大
电键和导线
电路器材选择
1、按原理图连接实物图
A
V
S
甲
R
三、实验步骤
实验步骤
2、把变阻器的滑片移到一端使其阻值最大
3、闭合电键,调节变阻器,使电流表的读数有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量并记录几组U、I值
4、断开电键,整理好器材
实验步骤
方法一:公式法
改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的值，代入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出E、r取平均值.
四、数据处理
数据处理
E
I短
方法二:图象法
E
I
r
=
短
E
U轴截距等于电动势E
在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出几组的U、I值画出U－I图像.
r等于直线的斜率的绝对值
数据处理
五、注意事项
1、本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处.
2、使用内阻较大一些的旧电池.
在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化.
3、要测出6组I、U数据，且变化范围要大一些.
注意事项
4、画U-I图线时，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.
5、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的值开始，图线与横轴的交点不再是短路电流，图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的斜率的绝对值仍为内阻r.
例1
、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.
典例分析
注意事项：
①先干路、后支路
②导线不相交
③+、-正确
④量程适当
⑥滑动变阻器阻值最大
U/
I/
(2)画出U—I图线，根据图线判断电池的电动势E=_______，内阻
r
=______.
·
·
·
·
·
·
1.47V
0.75Ω
V
I/A
I/A
U/V
0.12
1.37
0.20
1.32
0.31
1.24
0.32
1.18
0.50
1.10
0.57
1.05
典例分析
θ
（(共17张PPT)
第二章
恒定电流
第
10
节
实验：测定电池
的电动势和内阻
(1)掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法.
(2)学会用U-I图线处理数据的方法.
实验目的
A
V
K
E,r
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。
A
V
K
E,r
实验原理
1.代数法
｛
从而计算出：
实验数据处理
A
V
K
E,r
2.图像法
根据
E=U+Ir
U=E-Ir
I
U
×
×
×
×
×
A
B
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
A
V
K
E,r
斜率k绝对值=r
实验数据处理
A
V
K
E,r
A
V
K
E,r
实验电路的比较
两个图有何区别？为什么实验不使用电路2测量？
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，使用下图
电路1
电路2
1、本实验中，存在的系统误差是由于电压表的分流引起。
U
I
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
Iv
A
V
K
E,r
I测
电路1误差分析
3、本电路适合测内阻较小的电池的电动势和内阻。
A
V
K
E,r
1、本实验中，存在的系统误差是由于电流表的分压引起。
U
I
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
UA
电路2误差分析
3、本电路适合测内阻较大的电池的电动势和内阻。
2、器材选择：
安培表：0~0.6A
伏特表：0~3V
滑动变阻器：阻值较小的,最大阻值10~20Ω
被测干电池：内阻较大
电键和导线
实验器材
(1)电流表用
0.6
A
量程，电压表用
3
V
量程，按图连接好电路。
(2)把变阻器的滑动片移到使阻值最大的一端。
(3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I、U)，用同样方法测量几组
I、U
值，记录在表格中。
(4)断开开关，整理器材。
(5)处理数据，用公式求平均值法或作图法求出电源的电动势和内阻的阻值。
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
第6组
U/V
I/A
实验步骤
(1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应大些。
(2)
长时间放电不宜超过0.3
A，短时间放电不宜超过
0.5
A，因此，实验中不要将R调得过小，读电表示数要快，每次读完应立即断电。
(3)测出不少于
6
组
I、U
数据，用方程组求解，要将测出的
I、U
数据中，第
1
和第
4
为一组，第
2和第
5
为一组，第
3
和第
6
为一组，分别解出
E、r
值，再求平均值．
（4）干电池内阻较小时，可使纵坐标不从零开始而是从某一恰当值开始并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小。
注意事项
(1)电路图：如图所示。
(2)原理：根据闭合电路的欧姆定律得
E＝IR＋Ir，改变电阻箱的阻值就能得到
R、I
数据，利用两组数据就能求得
E、r，也可利用多组数据作图象来求解。
1．用电流表、电阻箱测量
其他方案
2．用电压表、电阻箱测量
(1)电路图：如图所示。
(2)原理：根据闭合电路的欧姆定律得E＝U＋r，改变电阻箱的阻值就能得到
R、U
数据，利用两组数据就能求得E、r,也可利用多组数据作图象来求解．
其他方案
例1、（1）在用电压表、电流表测两节干电池串联的电动势和内阻时，除备有被测电池、电键和足够的导线外，还备有下列仪器可供选择：
A．电流表(0～0.6
A)
B．电流表(0～3
A)
C．电压表(0～3
V)
D．电压表(0～15
V)
E．滑动变阻器(20
Ω，2
A)
F．滑动变阻器(1700
Ω，0.3
A)
应该选用的仪器是__________(填器材前面的选项字母)．
典例精析
A
V
K
E,r
A．电流表(0～0.6
A)
B．电流表(0～3
A)
C．电压表(0～3
V)
D．电压表(0～15
V)
E．滑动变阻器(20
Ω，2
A)
F．滑动变阻器(1700
Ω，0.3
A)
应该选用的仪器是__________(填器材前面的选项字母)．
A、C、E
典例精析
电源不能大电流放电
一节电池电动势1.5V
A
V
K
E,r
能较大范围的调节电流
（2）一个学生用以上仪器测得数据，根据这些数据，画出了如图所示的U－I
图象，从图中可得出电源电动势为______V，内阻为________Ω。
典例精析
电动势大小E=2.90V
△U=1.30V
△I=0.51A
r=
用电流表和电压表测定电池的电动势
E
和内阻
r，如图是某电源的路端电压
U
随干路电流
I
的变化图象．根据
图
线
得
出
电
池
的
电
动
势
E
＝_________V
，
内
阻
r
＝________Ω，
此电源的短路电流
I短＝________A.
1.5
1.0
1.5
课堂练习
