测定电池的电动势2.

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1、测电源电动势和内电阻测电源电动势和内电阻 1 1、闭合电路欧姆定律的表达式：、闭合电路欧姆定律的表达式： E E = =I I R+rR+r E=E=U+IrU+Ir 复习和回顾复习和回顾 2 2、外电压随电流变化的、外电压随电流变化的U-IU-I图像：图像： U U I I 0 0 E E I I 短短 根据图像可求哪些物理量？根据图像可求哪些物理量？ U U 外外 I I 0 0 U U0 0 如何求电源电动势和内阻？如何求电源电动势和内阻？ E E I I0 0 【例题例题】在所示的电路中，在所示的电路中，R R 1 1 =14.0=14.0，R R 2 2 =9.0=9.0，当开关，当

2、开关S S扳扳 到位置到位置1 1时，电流表时，电流表( (理想理想) )的示数为的示数为I I 1 1 =0.20A=0.20A；当开关当开关S S扳到位扳到位 置置2 2时，电流表的示数为时，电流表的示数为I I 2 2 =0.30A=0.30A，求电流的电动势和内电阻求电流的电动势和内电阻 。 R R1 1 R R2 2 A A 1 1 2 2 E Er r S A A E E r r S S R R 方法一方法一 能否用能否用变阻箱变阻箱代替代替R R 1 1 和和R R2 2， ， 还能求电动势？ 还能求电动势？ A A E E r r S S R R 方法一方法一 能否用电压表替代

3、方法一中的电流表？能否用电压表替代方法一中的电流表？ V V E E r r S S R R 方法二方法二 一：测电动势和内阻的实验电路一：测电动势和内阻的实验电路 能否同时使用电压表和电流表测量？能否同时使用电压表和电流表测量？ 还需要变阻箱吗？还需要变阻箱吗？ E E r r S S R R A A V V 一：测电动势和内阻的实验电路一：测电动势和内阻的实验电路 E E r r S S R R A A V V V V E E r r S S R R A A 能否这样设计电路？能否这样设计电路？ 开关不能控制电压表开关不能控制电压表 一：测电动势和内阻的实验电路一：测电动势和内阻的实验电路

4、 E E r r S S R R A A V V 二：实验数据的记录和处理方法二：实验数据的记录和处理方法 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 U/VU/V1.371.371.321.321.241.241.181.181.101.101.051.05 I/AI/A0.120.120.200.200.310.310.320.320.500.500.570.57 代代公式公式E=E=U+IrU+Ir E= UE= U 1 1 +I+I 1 1r r E= UE= U 2 2 +I+I 2 2r r E= UE= U 3 3 +I+I 3 3r r E= UE= U 4 4 +I+I

5、4 4r r E= UE= U 5 5 +I+I 5 5r r E= UE= U 6 6 +I+I 6 6r r E E1 1 r r 1 1 E E2 2 r r 2 2 E E3 3 r r 3 3 E=E= E E1 1 +E+E 2 2 +E+E 3 3 3 3 r=r= r r1 1 +r+r 2 2 +r+r 3 3 3 3 一：测电动势和内阻的实验电路一：测电动势和内阻的实验电路 E E r r S S R R A A V V 二：实验数据的记录和处理方法二：实验数据的记录和处理方法 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 U/VU/V1.371.371.321.321.

6、241.241.181.181.101.101.051.05 I/AI/A0.120.120.200.200.310.310.320.320.500.500.570.57 代代公式公式E=E=U+IrU+Ir作作U-IU-I图像图像 U/VU/V I/AI/A 0 0 0.20.20.40.40.60.6 . . . . . . . . . . . . . . . . 0.30.3 0.60.6 0.90.9 1.21.2 1.51.5 * * * * * * * * * * * * 一：测电动势和内阻的实验电路一：测电动势和内阻的实验电路 二：实验数据的记录和处理方法二：实验数据的记录和处理

7、方法 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 U/VU/V1.371.371.321.321.241.241.181.181.101.101.051.05 I/AI/A0.120.120.200.200.310.310.320.320.500.500.570.57 代代公式公式E=E=U+IrU+Ir作作U-IU-I图像图像 U/VU/V I/AI/A 0 0 0.20.20.40.40.60.6 . . . . . . . . . . . . . . . . 1.11.1 1.21.2 1.31.3 1.41.4 1.51.5 . . 1.01.0 * * * * * * * * *

8、 * * * U/VU/V I/AI/A 0 0 0.20.20.40.40.60.6 . . . . . . . . . . . . . . . . 0.30.3 0.60.6 0.90.9 1.21.2 1.51.5 * * * * * * * * * * * * 一：测电动势和内阻的实验电路一：测电动势和内阻的实验电路 二：实验数据的记录和处理方法二：实验数据的记录和处理方法 代代公式公式E=E=U+IrU+Ir作作U-IU-I图像图像 U/VU/V I/AI/A 0 0 0.20.20.40.40.60.6 . . . . . . . . . . . . . . . . 1.11.1

9、1.21.2 1.31.3 1.41.4 1.51.5 . . 1.01.0 * * * * * * * * * * * * U/VU/V I/AI/A 0 0 0.20.20.40.40.60.6 . . . . . . . . . . . . . . . . 0.30.3 0.60.6 0.90.9 1.21.2 1.51.5 * * * * * * * * * * * * 作图方法归纳：作图方法归纳： 选择恰当的标度，图线尽量占据空间篇幅。选择恰当的标度，图线尽量占据空间篇幅。 剔除个别明显错误的点；尽量多的点落在直线上；不在直线上的点大致均剔除个别明显错误的点；尽量多的点落在直线上；不

10、在直线上的点大致均 匀分布在线的两侧。匀分布在线的两侧。 把直线适当延长相交与把直线适当延长相交与U U、I I轴。轴。 三：测电动势和内阻的误差分析三：测电动势和内阻的误差分析 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 U/VU/V1.371.371.321.321.241.241.181.181.101.101.051.05 I/AI/A0.120.120.200.200.310.310.320.320.500.500.570.57 U/VU/V I/AI/A 0 0 0.20.20.40.40.60.6 . . . . . . . . . . . . . . . . 1.11.1

11、1.21.2 1.31.3 1.41.4 1.51.5 . . 1.01.0 * * * * * * * * * * * * E E r r S S R R A A V V 测量过程读数有误差；测量过程读数有误差； 作图像过程描点误差；作图像过程描点误差； 不是理想电表带来的误差：不是理想电表带来的误差： 原因：电压表有分流作用原因：电压表有分流作用 三：测电动势和内阻的误差分析三：测电动势和内阻的误差分析 U/VU/V I/AI/A 0 0 0.20.20.40.40.60.6 . . . . . . . . . . . . . . . . 1.11.1 1.21.2 1.31.3 1.41

12、.4 1.51.5 . . 1.01.0 * * * * * * * * * * * * E E r r S S R R A A V V 测量过程读数有误差；测量过程读数有误差； 作图像过程描点误差；作图像过程描点误差； 不是理想电表带来的误差：不是理想电表带来的误差： 原因：电压表有分流作用原因：电压表有分流作用（对电源（对电源 ） E E r r S S R R V V A A 原因：电流表有分压作用原因：电流表有分压作用（对电源（对电源 ） 适宜测量大内阻（电源适宜测量大内阻（电源 ） 适宜测量小内阻（电源适宜测量小内阻（电源 ） 四：几个值得注意的问题四：几个值得注意的问题 U/VU/

13、V I/AI/A 0 0 0.20.20.40.40.60.6 . . . . . . . . . . . . . . . . 1.11.1 1.21.2 1.31.3 1.41.4 1.51.5 . . 1.01.0 * * * * * * * * * * * * E E r r S S R R A A V V 1 1：该实验用旧电池效果好还是新电池效果好？为什么？：该实验用旧电池效果好还是新电池效果好？为什么？ 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 U/VU/V1.371.371.321.321.241.241.181.181.101.101.051.05 I/AI/A0.120

14、.120.200.200.310.310.320.320.500.500.570.57 四：几个值得注意的问题四：几个值得注意的问题 E E r r S S R R A A V V 1 1：该实验用旧电池效果好还是新电池效果好？为什么？：该实验用旧电池效果好还是新电池效果好？为什么？ 2 2：若直接用电压表测量干电池两：若直接用电压表测量干电池两 极的电压，得到的结果是电池的电极的电压，得到的结果是电池的电 动势大小吗？为什么？动势大小吗？为什么？ 3 3：该实验如何选择滑动变阻器？：该实验如何选择滑动变阻器？ 例：例：R R 1 1 （0 01010）；）；R R 2 2 （0 010010

15、0 ） 与电源内阻越接近越适合与电源内阻越接近越适合 五、误差分析： 实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，得到 的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理 ） A V 甲 安培表外接 U真=UV I真=IA +IV 因为 电压表的分流作用 IV= UV RV I=I真-I测 测= UV则则I A V S R A表内接法 I真=IA U真=UV +UA 因为 电流表的分压作用 IV则则U U=U真-U测 测=IARA O U/V I/A E测 E真 UV则则I UV=0,则I=0 I1 U1 I1 U2 I2I2 反映在图线上 故 r真r测 E真E测 A表外接法 A V S R

16、 A表外接适合测量小内阻电源 A V S R A表内接法 IA则则U IA=0,则U=0 E真=E测 反映在图线上 故 r真r测 E真=E测 E真 O U/V I/A E测 U1 I1 U1 U2 I2 U2 A表内接适合测量大内阻电源 2、在实验过程中通电电流能否太大？若电流太大对 实验会有什么影响？电流能否太小？太小又会如何？ 3、为了不使通过电源的电流时间太长，在实验过程 中开关应如何使用？ 答：不能，I太大，电池老化严重，内阻很快 变大 电流太小，电压变化不明显，误差大 答：读数要快，读完立即断开 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，电 键和一些连接用导线，能通过测量计算出这个 电池的电动势（已知电动势不超过电压表的量 程）。 （1）画出你测量时所用的电路图 （2）以测量的量作为已知量，导出电动势的 式子。 解（1）电路