測電源電動勢和內(nèi)電阻

1、測電源電動勢和內(nèi)電阻江陰市第一中學(xué)復(fù)習(xí)和回顧1、閉合電路歐姆定律的表達(dá)式：2、如何測電池的電動勢？能不能用伏特表直接測量？不行。因?yàn)檫@樣測的只是路端電壓而不是電動勢。這方法簡單但不符合要求。大家知道電池是有內(nèi)阻的，而且不是普通的純電阻，直接測量是行不通的，該如何測量呢？ E=IR+rE=I(R+r)E=U+Ir請大家看書本P62AErSR1R212E=I1R1+I1rE=I2R2+I2r解得解得:E=I1U2-I2U1I1-I2r=U2-U1I1-I2AErSR11還有那些方法?請大家思考!VErSRA表外接法表外接法A表內(nèi)接法表內(nèi)接法AVS乙RAVS丙R甲)1(11rRRUE)2(22rRR

2、UE例例: :在測定電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中在測定電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中, ,待測電待測電池、開關(guān)和導(dǎo)線，配合以下哪組儀器，池、開關(guān)和導(dǎo)線，配合以下哪組儀器， 可以達(dá)可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的（到實(shí)驗(yàn)的目的（ ）A A、一只電流表和一個電阻箱、一只電流表和一個電阻箱B B、一只電流表、一個電壓表和一個滑動變阻器、一只電流表、一個電壓表和一個滑動變阻器C C、一只電壓表和一個電阻箱、一只電壓表和一個電阻箱D D、一只電流表和一個滑動變阻器、一只電流表和一個滑動變阻器ABC伏安法測定電源的電動勢和內(nèi)電阻伏安法測定電源的電動勢和內(nèi)電阻二、實(shí)驗(yàn)原理：二、實(shí)驗(yàn)原理：閉合電路歐姆定律閉合電路歐姆定律 E=U

3、+IrE=U+IrrIUErIUE22112112211221IIUUrIIUIUIE一一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?測定電池和電動勢和內(nèi)阻測定電池和電動勢和內(nèi)阻電路設(shè)計圖：電路設(shè)計圖：AVS甲RAVS乙RA表外接法表外接法A表內(nèi)接法表內(nèi)接法三：實(shí)驗(yàn)步驟三：實(shí)驗(yàn)步驟1：按原理圖連接實(shí)物圖：按原理圖連接實(shí)物圖2：把變阻器的滑片移到一端使電阻值最大把變阻器的滑片移到一端使電阻值最大3 3：閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表的讀數(shù)：閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表的讀數(shù)有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法測量并記錄幾組數(shù)，用同樣的方法測量并記錄幾組U U，I

4、 I值。值。4 4：斷開電鍵，整理好器材：斷開電鍵，整理好器材123456U/V1.371.321.241.181.101.05I/A0.120.200.310.320.500.57四：數(shù)據(jù)處理四：數(shù)據(jù)處理方法一：公式法方法一：公式法改變改變R R的阻值，從電流表和電壓表中讀取兩的阻值，從電流表和電壓表中讀取兩組組I I、U U的值，代入方程組聯(lián)立求解，多測量的值，代入方程組聯(lián)立求解，多測量幾次幾次I I、U U的值，算出的值，算出E E、r r取平均值取平均值. . E= U1+ I1rE= U2+ I2rE= U3+ I3rE= U4+ I4rE= U5+ I5rE= U6+ I6rE1

5、r1E2 r2E3 r3E 和和 r方法二：方法二： 圖象法圖象法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/V0.20.30.40.500.1在實(shí)際情況中安培表和伏特表有內(nèi)阻會引起實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差！五、誤差分析五、誤差分析：實(shí)驗(yàn)中的誤差屬于系統(tǒng)誤差，請同學(xué)們進(jìn)一步討論，得到的數(shù)值是偏大還是偏??？（提示：利用圖線及合理的推理）AV甲安培表外接U真=UVI真=IA +IV因?yàn)?電壓表的分流作用IV=UVRVI=I真-I測測=UV則則IOU/VI/AE測E真UV則則IUV=0

6、,則I=0I1U1I1U2I2I2反映在圖線上故 r真r測 E真E測A表外接法表外接法AVSR真真真真測測rRvRvrr真真真真測測ErRvRvEA表外接適合測量小內(nèi)阻電源AVSRA表內(nèi)接法表內(nèi)接法I真=IAU真=UV +UA因?yàn)?電流表的分壓作用IV則則UU=U真-U測測=IARAAVSRA表內(nèi)接法表內(nèi)接法IA則則UIA=0,則U=0 E真=E測反映在圖線上故 r真r測 E真=E測E真OU/VI/AE測U1 I1U1U2 I2U2ARrr測測真真測測EE A表內(nèi)接適合測量大內(nèi)阻電源思考與討論：思考與討論：1、如果實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備有新舊電池在該實(shí)驗(yàn)中選用什么電池更、如果實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備有新舊電池在該實(shí)驗(yàn)中

7、選用什么電池更好一些？試說明理由。好一些？試說明理由。答：使用舊電池好，這樣路端電壓變化明顯，答：使用舊電池好，這樣路端電壓變化明顯，實(shí)驗(yàn)誤差小實(shí)驗(yàn)誤差小123456U/V1.371.321.241.181.101.05I/A0.120.200.310.320.500.572、在實(shí)驗(yàn)過程中通電電流能否太大？若電流太大對、在實(shí)驗(yàn)過程中通電電流能否太大？若電流太大對實(shí)驗(yàn)會有什么影響？電流能否太?。刻∮謺绾?？實(shí)驗(yàn)會有什么影響？電流能否太??？太小又會如何？3、為了不使通過電源的電流時間太長，在實(shí)驗(yàn)過程、為了不使通過電源的電流時間太長，在實(shí)驗(yàn)過程中開關(guān)應(yīng)如何使用？中開關(guān)應(yīng)如何使用？ 答：不能，答：不能，I I太大，電池老化嚴(yán)重，內(nèi)阻很快太大，電池老化嚴(yán)重，內(nèi)阻很快變大變大電流太小，電壓變化不明顯，誤差大電流太小，電壓變化不明顯，誤差大答：讀數(shù)要快，讀完立即斷開答：讀數(shù)要快，讀完立即斷開* *要測出不小于要測出不小于6 6組、數(shù)據(jù)，且變化范圍要大組、數(shù)據(jù)，且變化范圍要大一些一些* *本實(shí)驗(yàn)在電鍵閉合前，變阻器滑片應(yīng)置于阻值最本實(shí)驗(yàn)在電鍵閉合前，變阻器滑片應(yīng)置于阻值最大位置處大位置處* *畫畫U-I U-I 圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)?shù)闹甸_始（但而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)?shù)闹甸_始（但橫坐標(biāo)必須從橫坐標(biāo)必須從0 0