4.3测量电源电动势和内阻 课件-2021-2022学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

第三节 电动势和内阻的测量 （伏安法） 四.【实验步骤】 1.电压表和电流表选择合适的量程，按图连接好电路。 2.开关接通之前，滑动变阻器的阻值调到最大。 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，拆除电路，整理好器材。 实验序号 1 2 3 4 5 6 I/A I1 I2 I3 I4 I5 I6 U/V U1 U2 U3 U4 U5 U6 精例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，供选用的器材有： A．电流表(量程：0～0.6 A，RA＝1 Ω) B．电流表(量程：0～3 A，RA＝0.6 Ω) C．电压表(量程：0～3 V，RV＝5 kΩ) D．电压表(量程：0～15 V，RV＝10 kΩ) E．滑动变阻器(0～10 Ω，额定电流1.5 A) F．滑动变阻器(0～2 kΩ，额定电流0.2 A) G．待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干 (1)请在题中虚线框中画出能提高本实验测量精确度的实验电路图． (2)电路中电流表应选用_____，电压表应选用_____，滑动变阻器应选用______．(用字母代号填写) (3)如图所示为实验所需器材，请按原理图连接出正确的实验电路． (4)引起该实验系统误差的主要原因是_________________. 【答案】(1)如图甲　(2)A　C　E　(3)如图乙 (4)电压表的分流作用 练习1．测定电源的电动势和内电阻的实验电路图和U-I图像如下，回答下列问题： (1)现备有以下器材： A．干电池1个 B．滑动变阻器(0～50 Ω) D．电压表(0～3 V) E．电压表(0～15 V) F．电流表(0～0.6 A) G．电流表(0～3 A) 其中电流表应选______，电压表应选______．(填字母代号) (2)根据图乙读出电池的电动势E＝________V，电池的内阻r＝______Ω . 【答案】(1)F　D　(2)1.5　1.0 实验原理1：外电路为电阻箱，由E=U+Ir可得E=IR+Ir，测出通过电阻箱的电流进行换算，间接得出外电压 实验操作1：连接图示电路，调节电阻箱R，记录对应的I、R值 方法二、电表与电阻箱测量法（安阻法） R1、I1 R2、I2 E=I1R1+I1r E=I2R2+I2r 公式法 处理实验数据 图像法处理实验数据 将测量出的I和R建立关系，观察即可 E=I（R+r） 不好观察I与R的关系 化曲为直 电表与电阻箱测量法（安阻法） 图像法处理实验数据 可得图像 由图像可见： 斜率k=E；纵轴截距代表内电阻r 电表与电阻箱测量法（安阻法） 误差分析 误差来源： 分析结果：E测 = E真 r 测 > r 真 电表与电阻箱测量法（安阻法） R V A 电流表分压 实验器材2：电池、开关、导线、电阻箱、电压表 电路可建立，如图所示 方法三、电表与电阻箱测量法（伏阻法） 实验原理2：外电路为电阻箱，由E=U+Ir可得 ， 测出通过电阻箱的电流即可进行换算，间接得出电流。 实验操作2：连接图示电路，调节电阻箱R，记录对应的U、R值 电表与电阻箱测量法（伏阻法） 精例2　给你一个电阻箱、电压表、开关及导线，如何根据闭合电路的欧姆定律测出一节旧干电池的电动势和内阻？请完成下列问题． (1)请在虚线框内画出电路图． (2)实验过程中，将电阻箱拨到4.5 Ω时，电压表读数为 0.90 V；若将电阻箱拨到如图甲所示的________Ω时，电压表的读数如图乙所示是________V. (3)根据以上实验数据，可以算出 该节干电池的电动势E＝________V. 【答案】(1)见解析图　 (2)110　1.1　(3)1.11 第三节　测量电源的电动势和内阻 一、实验目的 1.掌握测量电源电动势和内阻的原理. 2.能够画出测电源电动势和内阻的原理图，并能连好实物图. 3.能够运用“代数法”和“图像法”处理实验数据. 二、实验器材 电池（被测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等. 三、实验原理 1.实验依据：闭合电路欧姆定律. 2.实验电路（如图所示）. 3.E和r的求解. 由U＝E－Ir，得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(U1＝E－I1r，,U2＝E－I2r，))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(E＝\f(I1U2－I2U1,I1－I2)，,r＝\f(U2－U1,I1－I2).)) 4.作图法数据处理（如图所示）. （1）图线与纵轴交点为E. （2）图线与横轴交点为I短＝eq \f(E,r). （3）图线的斜率