2.7 实验：测量电源的电动势和内阻 课件 -2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

2.7实验：测量电源的电动势和内阻 新课引入 1.如图所示，当开关闭合时，电压表示数U=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U21.2V,电流表 示数I20.3A.(电表均为理想电表)求电源的电动势E和内阻r 解：根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir E=1.3+0.2 E=1.5V E=1.2+0.3r r=12 问题思考 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 【实验原理】 闭合电路欧姆定律E=UJ+I 【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 【实验电路】 伏安法 【实验步骤】 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 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、的值 4、断开开关，整理好器材 实验电路及其实物连线图 仪器选择： 电流表： 甲 00.6A 山云 电压表： 0≈ 3V 滑动变阻器： 由测量电流确定，一般电流 在0.2A-0.4A,选用阻值较小 的，便于调节 【数据处理】 1、解析法 取两组实验数据代入方程 和r 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、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 2、图像法 (1)以电压U为纵轴、电流I为横轴建立U一I坐标系， 在坐标系平面内描出各组(U,)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 电动势E 斜率的绝对值表示内阻r= △U △I 纵坐标可以 不从0开始 动手实验 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。 注意事项： 1.电池选取：应选用内阻较大的电池（选用已使用过一段时间的干电池） 2.实验操作 实验中不宜将电流调得过大，电表读数要快，每次读完数后立即断 开开关 4.描点画图：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.纵轴标度的确定：画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是依 据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）.但这时图线 和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势， 图线斜率的绝对值仍为内阻