4.3 测量电源的电动势和内阻 课件-2023-2024学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

粤教版(2019)高中物理必修第三册 第四章 4.3测量电源的电动势和内阻 @HY 思考问题 电源的电动势和内阻是描述电源特性的重要参数。 如何测量电源的电动势和内阻呢？ 1.伏安法：使用电流表和电压表，其表达式：＿＿＿＿； 2.安阻法：使用电流表和电阻箱，其表达式：＿＿＿＿； 3.伏阻法：使用电压表和电阻箱，其表达式：＿＿＿＿。 A V S R E r A S R E r V S R E r E=U+Ir E=IR+Ir E=U+ r R U 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验：测量电源电动势和内阻 测量电源电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 E=U+Ir 求出E、r 电压表测U、 电流表测I A V S R E r 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验：测量电源电动势和内阻 测量电源电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 E=U+Ir 求出E、r 电压表测U、 电流表测I A V S R E r 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验：测量电源电动势和内阻 A V S R E r 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。 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验：测量电源电动势和内阻 1．公式法 把测量的几组数据分别代入E＝U＋Ir中，然后两个方程为一组， 解方程求出几组E、r的值，最后对E、r分别求平均值作为测量结果。 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 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验：测量电源电动势和内阻 2、图像法 (1)以I为横坐标，U为纵坐标建立直角坐标系， 根据几组I、U的测量数据在坐标系中描点。 (2)用直尺画一条直线，使尽量多的点落在这条直线上， 不在直线上的点，能大致均衡地分布在直线两侧。 (3)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＝E/r。 ③图线的斜率表示r＝|ΔU/ΔI|。 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验：测量电源电动势和内阻 1、偶然误差 有读数视差和用图像法求E和r时，由于作图不准确而造成的偶然误差。 2、系统误差 伏安法，电流表外接 . . A V E r s R 把图中的R和电流表看成外电路，则电压表看成内电路的一部分，故实际测出的是电池和电压表这个整体等效的r和E。 误差来源于电压表的分流作用，适宜测小内阻电源。 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验：测量电源电动势和内阻 1、偶然误差 有读数视差和用图像法求E和r时，由于作图不准确而造成的偶然误差。 2、系统误差 . . V E r s R A 电流表看成内电路的一部分，故实际测出的是电池和电流表这个整体等效的r和E。 误差来源于电流表的分压作用，适宜测大内阻电源。 E测=E r测=r+RA>r 伏安法，电流表内接 目 的 原 理 器 材 实验步骤 数据处理 误差分析 注意事项 实验：测量电源电动势和内阻 注意事项 1、为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池。 2、电流不要过大，应小于 0.5 A，读数要快。 3、要测出不少于6组的（I,U）数据变化范围要大些。 4、若 U-I图线纵轴坐标不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流.内阻应根据确定 5、对于电源来说，电流表要外接(因为电源内阻很小)。 【课堂练习】 1.下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据，其中处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是(　　) A.测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和r B.多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值 C.测出多组I、U的数据，画出U－I图象，再根据图象求出E、r D.多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r C