210实验：测定电池的电动势和内阻课件.ppt

1、rIUErIUE22112112211221IIUUrIIUIUIE1 1、伏安法：、伏安法：E=E=U+U+I Ir r2 2、电流表法：、电流表法：E=E=I I（R+rR+r）3 3、电压表法、电压表法：rRUUE一、实验原理一、实验原理3 3、系统误差原因分析、系统误差原因分析r 测测 r真真 AV甲AV乙E测测 E真真E测测=E真真1U.2U-.真真E测测EIU1VI2VI1I2I1U.2U.测测EIU1AU2AU1I2I真真真真测测rRvRvrr真真真真测测ErRvRvEARrr测测真真测测EE 1 1、电路选择及误差分析、电路选择及误差分析AVS甲RAVS乙R甲图：甲图：vvR

2、rrrRr测乙图：乙图：EE测ArrRr测实验时采用甲图所示电路误差较小实验时采用甲图所示电路误差较小误差来源于电压表的分流作用误差来源于电压表的分流作用误差来源于电流表的分压作用误差来源于电流表的分压作用二、伏安法电路和器材的选择二、伏安法电路和器材的选择2 2、仪器选择：、仪器选择：安培表：安培表：00.6A00.6A伏特表伏特表:03V03V滑动变阻器滑动变阻器:选用阻值较小的选用阻值较小的,最大阻值最大阻值102010201 1：按原理图连接实物图：按原理图连接实物图三、实验步骤三、实验步骤AVS甲R2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大3 3、闭合电

3、键、闭合电键,调节变阻器调节变阻器,使电流表的读数使电流表的读数有明显示数有明显示数,记录一组电流表和电压表的示记录一组电流表和电压表的示数数,用同样的方法测量并记录几组用同样的方法测量并记录几组U,IU,I值值4 4、断开电键、断开电键,整理好器材整理好器材方法一：公式法方法一：公式法改变改变R R的阻值，从电流表和电压表中读取两组的阻值，从电流表和电压表中读取两组I I、U U的值，代入方程组联立求解，多测量几次的值，代入方程组联立求解，多测量几次I I、U U的的值，算出值，算出E E、r r取平均值取平均值.rIUErIUE22112112211221IIUUrIIUIUIE四、数据处

4、理四、数据处理方法二：图象法方法二：图象法在坐标纸上以在坐标纸上以轴为横轴为横坐标，为纵坐标，用坐标，为纵坐标，用测出几组的，测出几组的，值画值画出出图像图像 所得直线跟纵轴的交点即为电动势所得直线跟纵轴的交点即为电动势E E的值，的值，图线的斜率的绝对值即为内阻的值。图线的斜率的绝对值即为内阻的值。UrkIOI/AU/V.E.思考：考虑电压表的分流作用，大致画出思考：考虑电压表的分流作用，大致画出U-U-I I真实图线真实图线EIr短3 3、重要注意事项、重要注意事项（1 1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处位置处（2 2）使用

5、内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流）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阻发生变化（3 3）要测出不小于）要测出不小于6 6组、数据，且变化范围要大一些组、数据，且变化范围要大一些（4 4）画）画图线时，应使图线通过仅可能多的点，并图线时，应使图线通过仅可能多的点，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。太远的点可舍去。（5 5）画）画U-I U-I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是图线时，纵

6、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（但横坐标必须从根据测得的数据从某一恰当的值开始（但横坐标必须从0 0开始开始)但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线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与纵轴的截距仍为电动势E E，图线的斜率的绝对值仍为内，图线的斜率的绝对值仍为内阻阻r.r.设计测设计测E E、r r的其它方法及对应的误差分析的其它方法及对应的误差分析I-I-R R法：法：R1AR2K1K2ARKEE测ArrRr测六、实验设计六、实验设计U-RU-R法法：VRKK2R1VR2K1EE测rr测二、电源电动势与内阻测量的基本情景变式

7、二、电源电动势与内阻测量的基本情景变式变式一实验中除了待测电池和电键导线外只有电阻箱和电流表，变式一实验中除了待测电池和电键导线外只有电阻箱和电流表，测定电源的电动势和内电阻。如何测？测定电源的电动势和内电阻。如何测？（1）电路如图所示：）电路如图所示：A（2）主要步骤）主要步骤改变电阻箱阻值改变电阻箱阻值R，测出对应的电流，测出对应的电流I由（由（E=I1R1+I1r，E=I2R2+I2r）得：得：211221II)R(RIIE211122IIRIRIr若能测出多组若能测出多组I、R值，以值，以R为纵坐标，为纵坐标，为横坐标，作出为横坐标，作出 图象，由于图象，由于 ，可知这条图线是直线，直

8、线在纵轴的截距可知这条图线是直线，直线在纵轴的截距r，图线的斜率，图线的斜率E=tg。I1I1RrIER变式二实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压变式二实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压 表，如何测？表，如何测？（1）电路如图所示）电路如图所示V1/IR-r（2）主要步骤）主要步骤 改变电阻箱阻值改变电阻箱阻值R，测出对应，测出对应的电压的电压U由由 ，求出电源的电动势和内阻求出电源的电动势和内阻rRUUE111rRUUE222变式三今有一个阻值为变式三今有一个阻值为5的定值电阻，一个理想电压表的定值电阻，一个理想电压表(量程大量程大于电源电动势于电源电动势)，开关及

9、导线若干，能否测电源电动势和，开关及导线若干，能否测电源电动势和 内阻？内阻？（2）主要步骤：）主要步骤：（3）电源电动势和内阻：）电源电动势和内阻：RUUUr221闭合闭合K1、K2，记下电压表读数记下电压表读数U2（1）电路如图所示：）电路如图所示：断开断开K2、闭合、闭合K1，记下电压表读数记下电压表读数U1E=U1变式四今有一个阻值为变式四今有一个阻值为10的定值电阻，一个电压表，开关和导的定值电阻，一个电压表，开关和导 线若干，电压表表盘上有刻度但无刻度值。请设计一个能线若干，电压表表盘上有刻度但无刻度值。请设计一个能 测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大，电压测定某电源内阻

10、的实验方案（已知电压表内阻很大，电压 表量程大于电动势，电源内阻约为几欧）。表量程大于电动势，电源内阻约为几欧）。要求：要求：画出实验电路图画出实验电路图 简要写出完成接线后的实验步骤简要写出完成接线后的实验步骤 写出需测量的量，计算电源内阻的表达式写出需测量的量，计算电源内阻的表达式（1）电路如图所示：）电路如图所示：（2）主要步骤：）主要步骤：断开断开K2、闭合、闭合K1，记下电压表偏转格数记下电压表偏转格数N1 闭合闭合K1、K2，记下电压表偏转格数记下电压表偏转格数N2（3）电源内阻：）电源内阻：221221NNN10RNNNr 变式五有两只伏特表变式五有两只伏特表V1和和V2，量程已

11、知，内阻不知，另有一干，量程已知，内阻不知，另有一干 电池，它的内阻不能忽略，但大小未知。只有这两只伏特电池，它的内阻不能忽略，但大小未知。只有这两只伏特 表，电键和连接导线若干，要求通过测量计算出干电池的表，电键和连接导线若干，要求通过测量计算出干电池的 电动势（已知电动势不超过伏特表的量程）电动势（已知电动势不超过伏特表的量程）要求：要求：画出测量时所用的电路图画出测量时所用的电路图 以测量的量为已知量，导出计算电动势的表达式以测量的量为已知量，导出计算电动势的表达式（1）电路如图所示：）电路如图所示：S1V1S2V2（2）主要步骤：）主要步骤：闭合闭合S1、S2，记下，记下V1的读数的读

12、数U1，则则 rRUUEV111由上两式可得：由上两式可得：1121UUUUE闭合闭合S1、断开、断开S2，记下，记下V1的读数的读数 ，V2的读数的读数U2，则，则 rRUUUEV11211UAV（一）（一）AV（二）（二）变式六.判断下列电路能否测电源电动势和内阻 （电表都是理想电表）AV（三）（三）已知电阻AV（四）（四）已知电阻变式七测量电源变式七测量电源B的电动势的电动势E及电阻及电阻r（E约为约为4.5V，r约为约为1.5）器材：量程器材：量程3V的理想电压表、量程的理想电压表、量程0.5A的电流表（具有一定内的电流表（具有一定内 阻）、固定电阻阻）、固定电阻R=4、电键、电键K、滑线变阻器、滑线变阻器R、导线若干、导线若干要求：要求：画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的符画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的符 号或字母标出）号或字母标出）实验中，当电流表读数为实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为时，电压表读数为U1，当电，当电 流表读数为流表读数为I2时，电压表读数为时，电压表读数为U2，则可以求出则可以求出E=_ r=_（用（用I1、I2、U1、U2及及R表示）表示）（1）电路如图所示：）电路如图所示：AVKBRR211221IIUIUIE2）（RIIUUr2112