选修3-1第4章第3节测量电源的电动势和内阻精要.ppt

2、电阻箱和电压表测定法（U—R法） 4、两块电压表测定 * * 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=1Ω 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，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U—I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 = E?Ir， 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/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 * * * * * * 问题2：两个电路图在测量电源电动势和内阻实验中有什么区别？ A V S E,r A V S E,r 问题思考 六、误差分析 A V S E,r A V S E,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 误差由电流表的分压引起，把电流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 S E,r 原理公式 ｛ 七、其它测电源和内阻的方法 安阻法 A V S E,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（I—R) 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=tgα。 1/I R -r 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 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