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1、课题引入 如图所示, 当开关闭合时,电压表示数U1=1.3V,电流表 示数I1=0.2A;移动滑动变阻器滑片位置,电压表示数 U2=1.2V,电流表示数I2=0.3A.（电表均为理想电表）求 电源的电动势E和内阻r 根据闭合电路欧姆定律 E=1.5V r=1 第3节 测量电源的电动势和内阻 问题1：如何测量一节干电池的电动势和内阻？ 学生实验：测量电源的电动势和内阻 一、实验原理 闭合电路欧姆定律 二、实验器材 待测电源，电压表，电流表，滑动变阻器，开关，导线若干 三、实验电路伏安法 A V S 甲 R A V S 乙 R 问题思考 四、实验步骤 2、电压表和电流表选择合适的量程 3、闭合开关
2、，调节滑动变阻器，使电表有明显示数，记录第一 组数据（I1、U1），第二组数据（I2、U2），用同样的方法多测 几组I、U的值 4、断开开关，整理好器材 1、按图连接好电路，开关应处于断开状态, 滑动变阻器的阻值调到最大 五、数据处理 要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组 求解时，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再求平均值 1、解析法：多次测量平均值法 取两组实验数据代入方程 求得结果E和r 2、图像法 （1）以电压U为纵轴、电流I为横轴建立UI坐标系,在坐标系 平面内描出各组(U,I)值所对应的点 （2）尽量多地
3、通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均 匀分布在直线两侧，以减小偶然误差 （3）由于干电池内阻较小,U的变化较小，可使纵坐标不从零开 始，此时图像与横轴交点不再表示短路电流 把所测量的数据代入U = EIr， 计算出 ， 同理，把其它几组 r2、r3、E2、E3算出来， 用公式， 即为所测电源的电动势和内阻。 I U 电动势E 纵坐标可以不 从0开始 斜率的绝对值表示内阻 按电路图连接测得5-6组数据，并在坐标中作出U-I图像，根 据图像求得电动势和内阻 0.5 0 U/V 1.0 1.5 I/A0.1 0.2 0.30.40.5 * * * * * * 问题2：两个电路图在测量电源电动势
4、和内阻实验 中有什么区别？ A V SE, r A V SE, r 问题思考 六、误差分析 A V SE,r A V SE,r 误差由电压表的分流引起，把 电压表和待测电源看作是一个 等效电源 E测E真 r测r真 伏阻法 A V SE,r 原理公式 七、其它测电源和内阻的方法 安阻法 A V SE,r 原理公式 八、重要注意事项 （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）要测出不小于6组、数据，且变化范围要大一些 （4）画图线时，应使图线通过尽可能多的点，并
5、 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（但横坐标必须从0 开始)但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. 1、电阻箱和电流表测定法（IR) R1 A R2 K1 K2 A R K E=I 1(R1+r) E=I2 (R2+r) 九、非常规法 若能测出多组I、R值，以R为纵坐标， 为横坐标，作出 图象，由于 ， 可知这条图线是直线，直线在纵轴的截距r，图线的斜率E=tg。 1/I R -r 2、电阻箱和电压表测定
6、法（UR法） V R K K2 R1 V R2 K1 E= U1 + U1r / R1 E= U2 + U2r / R2 3、理想电压表、定值电阻测定 S1 S2 将S1闭合，S2断开，记下电压表读 数U1，S1、S2均闭合，记下电压表 读数U2，则电源电动势E= U1 4、两块电压表测定 已知两只量程合适的电压表V1、V2及V1的内阻 R1 ，一只单刀双掷开关S 设当开关S与1接触时，电压表 V1的读数为U0；当开关S与2接 触时，电压表V1、V2的读数分 别为U1、U2，由欧姆定律 E=U+Ir，即有 可得 例有两只伏特表V1和V2，量程已知，内阻不知，另有一干 电池，它的内阻不能忽略，但
7、大小未知。只有这两只伏特 表，电键和连接导线若干，要求通过测量计算出干电池的 电动势（已知电动势不超过伏特表的量程） 要求： 画出测量时所用的电路图 以测量的量为已知量，导出计算电动势的表达式 （1）电路如图所示： S1 V1 S2 V2 （2）主要步骤： 闭合S1、S2，记下V1的读数U1， 则 由上两式可得： 闭合S1、断开S2，记下V1的读数 ， V2的读数U2，则 E r A R1 R2 1. 如图示的电路中，R1 、R2为标准电 阻，测定电源的电动势和内阻时，如 果偶然误差可以忽略不计，则电动势 的测量值 真实值，内阻的测量 值 真实值，产生误差的原因是 。 等于 偏大 电流表有内阻
8、 2.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电 池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测 定目的 （ ） A. 一只电流表和一个滑动变阻器 B. 一只电流表和一只电压表 C. 一只电流表和一个电阻箱 D. 一只电压表和一个电阻箱 C D 3. 如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正 确的是 ( ) A .由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实 值； B. 由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值； C. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值； D. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值； v A 解： E = U + Ir ， I=(IA
9、+U/RV) ，由于电压表的分流 作用，对于每个电压值U1 ，测得的电流IA小于总电流I1，U 越大，I A跟I1相差越大， 画出的图线应为实线所示： U I U1 IA I1所以内电阻的测量值小于真实值。 C 4 . 现有器材：量程为10.0mA、内阻约30-40 的电流表一 个，定值电阻R1=150，定值电阻R2=100 ，单刀单掷开 关K，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动 势约1.5V）的电动势。 （1）按要求在实物图上连线。 （2） 用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式 为= ，式中各直接测得量的意义是： . R1 R2 R1 R2 （1）连图：左图只用R1接入电路；右图 用R1和R2串联接入电路。 （2） I1是外电阻为R1时的电流， I2是外电阻为R1和R2串联时的电流. 测量原理： mA R1 mA R2R1 E=I1（R1+ Rg+ r） E=I2（ R1+ R2+ Rg+ r） 联立 解得 注意：若只用R2接在电路中，则电流将超过电 流表的量程，所以用 R1和R2串联接入电路。 解答：
