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1、测定电源的电动势测定电源的电动势和内阻和内阻1一、伏安法测电源电动势和内阻实验知识回顾一、伏安法测电源电动势和内阻实验知识回顾1 1、基本原理基本原理2 2、实验基本电路实验基本电路 AV甲：路端电压：路端电压只要测出几组（至少两组）只要测出几组（至少两组）U U、I I值就可求出值就可求出E E、r r闭合电路的欧姆定律：闭合电路的欧姆定律：rAV乙：通过电源的电流：通过电源的电流23 3、系统误差原因分析、系统误差原因分析r测测r真真 AV甲AV乙E测测E真真E测测=E真真.-.IU.IU34 4、实验数据处理、实验数据处理把所测量的数据代入把所测量的数据代入U=EIr，计算出计算出，同理
2、，把其它几组同理，把其它几组r2、r3、E2、E3算出来，算出来，用公式，用公式，即为所测电源的电动势和内阻。即为所测电源的电动势和内阻。 平均值法平均值法4 图象法图象法I/AU/V0.10.20.30.40.51.11.21.41.3丙1.5U/V00.51.01.5I/A0.10.20.30.40.5*甲I/A乙0.51.01.5U/V0.20.30.40.500.15二、电源电动势与内阻测量的基本情景变式二、电源电动势与内阻测量的基本情景变式变式一实验中除了待测电池和电键导线外只有电阻箱和电流表，变式一实验中除了待测电池和电键导线外只有电阻箱和电流表，测定电源的电动势和内电阻。如何测？
3、测定电源的电动势和内电阻。如何测？（1）电路如图所示：）电路如图所示：A（2）主要步骤）主要步骤改变电阻箱阻值改变电阻箱阻值R，测出对应的电流，测出对应的电流I由（由（E=I1R1+I1r，E=I2R2+I2r）得：得：若能测出多组若能测出多组I、R值，以值，以R为纵坐标，为纵坐标，为横坐标，作出为横坐标，作出图象，由于图象，由于，可知这条图线是直线，直线在纵轴的截距可知这条图线是直线，直线在纵轴的截距r，图线的斜率，图线的斜率E=tg。6变式二实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压变式二实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压表，如何测？表，如何测？ （1）电路如图所示）电
4、路如图所示V1/IR-r（2）主要步骤）主要步骤改变电阻箱阻值改变电阻箱阻值R，测出对应，测出对应的电压的电压U由由，求出电源的电动势和内阻求出电源的电动势和内阻7变式三今有一个阻值为变式三今有一个阻值为5的定值电阻，一个理想电压表的定值电阻，一个理想电压表(量程大量程大于电源电动势于电源电动势)，开关及导线若干，能否测电源电动势和，开关及导线若干，能否测电源电动势和内阻？内阻？（2）主要步骤：）主要步骤：（3）电源电动势和内阻：）电源电动势和内阻：闭合闭合K1、K2，记下电压表读数记下电压表读数U2（1）电路如图所示：）电路如图所示： 断开断开K2、闭合、闭合K1，记下电压表读数记下电压表读
5、数U1E=U18变式四今有一个阻值为变式四今有一个阻值为10的定值电阻，一个电压表，开关和导的定值电阻，一个电压表，开关和导线若干，电压表表盘上有刻度但无刻度值。请设计一个能线若干，电压表表盘上有刻度但无刻度值。请设计一个能测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大，电压测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大，电压表量程大于电动势，电源内阻约为几欧）。表量程大于电动势，电源内阻约为几欧）。要求：要求：画出实验电路图画出实验电路图简要写出完成接线后的实验步骤简要写出完成接线后的实验步骤写出需测量的量，计算电源内阻的表达式写出需测量的量，计算电源内阻的表达式 （1）电路如图所示：）电路如图
6、所示： （2）主要步骤：）主要步骤：断开断开K2、闭合、闭合K1，记下电压表偏转格数记下电压表偏转格数N1 闭合闭合K1、K2，记下电压表偏转格数记下电压表偏转格数N2 （3）电源内阻：）电源内阻： 9变式五有两只伏特表变式五有两只伏特表V1和和V2，量程已知，内阻不知，另有一干，量程已知，内阻不知，另有一干电池，它的内阻不能忽略，但大小未知。只有这两只伏特电池，它的内阻不能忽略，但大小未知。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）电动势（已知电动势不超过伏特表的量程）要求：要求：画
7、出测量时所用的电路图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：）电路如图所示：S1V1S2V2（2）主要步骤：）主要步骤：闭合闭合S1、S2，记下，记下V1的读数的读数U1，则则由上两式可得：由上两式可得： 闭合闭合S1、断开、断开S2，记下，记下V1的读数的读数，V2的读数的读数U2，则，则10AV（一）（一）AV（二）（二）变式六. 判断下列电路能否测电源电动势和内阻 （电表都是理想电表）AV（三）（三） 已知电阻AV（四）（四） 已知电阻11变式七测量电源变式七测量电源B的电动势的电动势E及电阻及电阻r
8、（E约为约为4.5V，r约为约为1.5） 器材：量程器材：量程3V的理想电压表、量程的理想电压表、量程0.5A的电流表（具有一定内的电流表（具有一定内阻）、固定电阻阻）、固定电阻R=4、电键、电键K、滑线变阻器、滑线变阻器R、导线若干、导线若干要求：要求：画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的符画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出）号或字母标出）实验中，当电流表读数为实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为时，电压表读数为U1，当电，当电流表读数为流表读数为I2时，电压表读数为时，电压表读数为U2，则可以求出则可以求出E=_r=_（用（用I1、I2、U1、U2
9、及及R表示）表示）（1）电路如图所示：）电路如图所示：AVKBRR12U/I/例例1.一位同学记录的一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据组数据见表。试根据这些数据在下图中画出在下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动图线，并根据图线读出电池的电动势势E=，电池的内阻，电池的内阻r=.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.7513ErAR1R2例例2.如图示的电路中，如图示的电路中，R1、R2为标准电阻，测定电源的为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计
10、，则电动势的差可以忽略不计，则电动势的测量值测量值真实值，内阻真实值，内阻的测量值的测量值真实值，产真实值，产生误差的原因是生误差的原因是。等于等于偏大偏大电流表有内阻电流表有内阻14例例.在测定电源的电动势和内阻在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的测定目的（）A.一只电流表和一个滑动变阻器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一只电流表和一只电压表C.一只电流表和一个电阻箱一只电流表和一个电阻箱D.一只电压表和一个电阻箱一只电压表和一个电阻箱CD15例例3.如图是测量电源
11、内电阻的电路，下列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，使内电阻的测量由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值小于真实值；值；B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；值大于真实值；C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；值小于真实值；D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；值大于真实值；C16vA解：解：E=U+Ir，I=(IA+U/RV)，由于由于电压表的分流作用，
12、对于每个电压值电压表的分流作用，对于每个电压值U1，测，测得的电流得的电流IA小于总电流小于总电流I1，U越大，越大，IA跟跟I1相相差越大，差越大，画出的图线应为实线所示：画出的图线应为实线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。所以内电阻的测量值小于真实值。17现现有有器器材材：量量程程为为10.0mA、内内阻阻约约3040的的电电流流表表一一个个，定定值值电电阻阻R1=150，定定值值电电阻阻R2=100，单单刀刀单单掷掷开开关关K，导导线线若若干干。要要求求利利用用这这些些器器材材测测量量一一干电池（电动势约干电池（电动势约1.5V）的电动势。）的电动势。（1）按要求在实物
13、图上连线。）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用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为测电动势的表达式为=，式中各直，式中各直接测得量的意义是：接测得量的意义是：.2002年河南卷年河南卷18R1R2R1R219（1）连连图图：左左图图只只用用R1接接入入电电路路；右右图图用用R1和和R2串联接入电路。串联接入电路。（2）I1是外电阻为是外电阻为R1时的电流，时的电流，I2是外电阻为是外电阻为R1和和R2串联时的电流串联时的电流.测量原理测量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+Rg+r）E=I2（R1+R2+Rg+r）联立联立解得解得注意注意：若只用：若只用R2接在电路中，则电流将超过电接在电路中，则电流将超过电流表的量程，所以用流表的量程，所以用R1和和R2串联接入电路。串联接入电路。解答解答：20
