教科版高二物理选修3-1第二章第5节测量电源的电动势和内阻课件（第1课时）（共19张PPT）

(共19张PPT)
2.5学生实验：测量电源的
电动势和内阻
理论表明,电源的电动势可以通过测量断路时的路端电压而得到.
问题1:如右图所示,只闭合S1时,电压表的示数就等于电动势吗?
问题2:根据欧姆定律,可以利用伏安法测量导体的电阻,能否利用该种方法测量电源的内电阻?
问题3:如何测量电源的电动势和内电阻?
不是
不能
闭合电路欧姆定律
一、实验原理
1、利用闭合电路欧姆定律：E=U+Ir
2、具体方法：改变外电路的电阻R,
①测出两组路端电压U、和干路电流I
②测出多组U、I，作电源的伏安特性曲线
1、电路选择及误差分析
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，电流测量偏小
乙图：误差来源于电流表的分压作用，电压表测量偏小
二、电路和器材的选择
但电压表内阻很大，分流很小，影响不大
但电流表内阻小，和电源内阻相当，分压与内电压相当，影响大。
1、按原理图连接实物图
三、实验步骤
2、把变阻器的滑片移到一端使其阻值最大，电流最小。
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（建议：调节电阻使电流逐渐增大,调节电流指针指向整刻线，读出相应路端电压。)
4、断开电键,处理数据，实验完毕整理好器材
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，多测量几组I、U的值，算出多组E、r，取平均值.
四、数据处理
例：
由1、4组数据
E1、r1
由2、5组数据
E2、r2
由3、6组数据
E3、r3
取E和r的平均值
组数 1 2 3 4 5 6
电流I（A） I1 I2 I3 I4 I5 I6
路端电压U（V） U1 U2 U3 U4 U5 U6
E
I短
方法二:图象法
在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出六组的U，I值画出U－I图像.
E
E等于U轴截距
r等于直线的斜率的绝对值
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、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明显变化.
3、要多测出几组I、U数据，且变化范围要大一些.


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(但建议横坐标从0开始)这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而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.
I-R法：
六、思考:
1.若只提供电流表和电阻箱,如何测量电源电动势和内阻?
U-R法：
2.若只提供电压表和电阻箱,如何测量电源电动势和内阻?
1.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中．
(1)备有如下器材
A．干电池1节　B．滑动变阻器(0～20 Ω)　C．滑动变阻器(0～1 kΩ)　D．电压表(0～3 V)　E．电流表(0～0.6 A)
F．电流表(0～3 A)　G．开关、导线若干
其中滑动变阻器应选________，电流表应选________．(只填器材前的序号)
(2)为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．
(3)某同学根据实验数据画出的U－I图像如图所示，由图像可得电池的电动势为________ V，内阻为________ Ω.
(4)写出该实验误差的原因：______________；电动势的测量值______真实值，内阻的测量值________真实值．(填“大于”“等于”或“小于”)
解析　(1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因干电池内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选B.(也可以从便于调节的角度来分析，应该选择阻值较小的滑动变阻器．)电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流，对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5 A，故需要选择0～0.6 A，所以电流表应选E.
(2)电路图如图所示．
2.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R－图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E＝________，r＝________．