1、判天地之美,析万物之理判天地之美,析万物之理 电源电动势和内电阻是反映电源特性的物理电源电动势和内电阻是反映电源特性的物理量,仅由电源本身决定,在电源工作时间不太长量,仅由电源本身决定,在电源工作时间不太长的情况下,一般认为其值是固定不变的,怎样才的情况下,一般认为其值是固定不变的,怎样才能准确测定这两个物理量呢?能准确测定这两个物理量呢?问题问题5 5 测量电源的电动势和内阻实验设计实验设计活动一 从理论上说电源电动势可以通过测量断路时的从理论上说电源电动势可以通过测量断路时的路端电压而得到,但由于电压表的内阻并非无穷大,路端电压而得到,但由于电压表的内阻并非无穷大,实验存在系统误差,电压表
2、示数与电源电动势的关实验存在系统误差,电压表示数与电源电动势的关系如何?系如何?问题问题1 电压表接在电源两极间,那么电压表内有微弱电压表接在电源两极间,那么电压表内有微弱的电流流过,电压表所测电压实为电源的路端电压,的电流流过,电压表所测电压实为电源的路端电压,因电压表内阻很大,电源内阻一般较小,所以这样因电压表内阻很大,电源内阻一般较小,所以这样测出测出“电动势电动势”比真实电动势略小些,存在系统误比真实电动势略小些,存在系统误差。差。电源的内阻能象测导体电阻一样用伏安法测量吗?电源的内阻能象测导体电阻一样用伏安法测量吗?问题问题2 根据伏安法测量电阻的原理,需要测量内阻的电根据伏安法测量
3、电阻的原理,需要测量内阻的电流和内电压,电流可用电流表在外电路测得,但电源流和内电压,电流可用电流表在外电路测得,但电源的内电压却很难测量。的内电压却很难测量。 综上所述,电源的电动势和内电阻如何才能准确综上所述,电源的电动势和内电阻如何才能准确测量呢?测量呢?问题问题3 根据关系式:根据关系式: ,用电压表和电流表分别,用电压表和电流表分别测量电源在工作时的路端电压和干路电流,从理论上测量电源在工作时的路端电压和干路电流,从理论上说只需测出两组说只需测出两组U U、I I数据即可求出电源的电动势和内数据即可求出电源的电动势和内阻。阻。IrEU本实验需要哪些实验器材?本实验需要哪些实验器材?问
4、题问题4AA实验操作及系统误差分析实验操作及系统误差分析活动二 由于电压表和电流表内阻的影响,使得实验存由于电压表和电流表内阻的影响,使得实验存在系统误差。如图两种电路中,电压表和电流表测在系统误差。如图两种电路中,电压表和电流表测量的是真实的路端电压和干路电流吗?量的是真实的路端电压和干路电流吗?问题问题1SAV甲SAV乙 以上两种电路所测出的电源电动势和内阻比真以上两种电路所测出的电源电动势和内阻比真实值偏大还是偏小?实值偏大还是偏小?问题问题2UIOE测E真图丙UIOEI测I真图丁 在具体的实验中如何选择这两种电路,使得实在具体的实验中如何选择这两种电路,使得实验的系统误差更小些呢?验的
5、系统误差更小些呢?问题问题3SAV甲SAV乙E偏小偏小r偏小偏小宜测小内阻电源宜测小内阻电源E无误差无误差r偏大偏大宜测大内阻电源宜测大内阻电源在本实验中如何适当选取滑动变阻器的大小?在本实验中如何适当选取滑动变阻器的大小?问题问题4 本实验只需采用滑动变阻器的限流接法连接电本实验只需采用滑动变阻器的限流接法连接电路即可,由于电路中只有两个路即可,由于电路中只有两个“用电器用电器”滑动滑动变阻器和内阻,且它们串联,故在选择滑动变阻器变阻器和内阻,且它们串联,故在选择滑动变阻器时应使其总阻值与电源内阻接近,这样可使得滑动时应使其总阻值与电源内阻接近,这样可使得滑动变阻器调节时电表示数变化明显,方
6、便实验。变阻器调节时电表示数变化明显,方便实验。数据处理数据处理 如何根据测量的实验数据计算出电源电动势如何根据测量的实验数据计算出电源电动势和内阻?和内阻?活动三问题问题1 从理论上讲只需测出两组实验数据,根据公从理论上讲只需测出两组实验数据,根据公式式 列出方程组求解即可计算出电源电动列出方程组求解即可计算出电源电动势和内阻。势和内阻。IrEU 仅靠测出的两组数据计算结果可靠吗?如何能仅靠测出的两组数据计算结果可靠吗?如何能使结果更加可靠?使结果更加可靠?问题问题2 仅靠两组数据计算可能存在较大的偶然误差,仅靠两组数据计算可能存在较大的偶然误差,可调节滑动变阻器测出多组实验数据,作出路端可
7、调节滑动变阻器测出多组实验数据,作出路端电压电压U U随干路电流随干路电流I I的图象,根据图象的物理意义的图象,根据图象的物理意义求解电动势和内阻。这种图象是利用了多组实验求解电动势和内阻。这种图象是利用了多组实验数据描绘出来的,可以较大地减小偶然误差。数据描绘出来的,可以较大地减小偶然误差。如何根据描绘的图象求解电源电动势和内阻?如何根据描绘的图象求解电源电动势和内阻?问题问题3UrkI纵坐标截距即为电动势纵坐标截距即为电动势图线斜率大小即内阻图线斜率大小即内阻在用电流表和电压表测电池电动势和内电阻的实验中,所在用电流表和电压表测电池电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为用
8、电流表和电压表的内阻分别为0.10.1和和1k1k:试在下图中画出连线将仪器连接成实验电路试在下图中画出连线将仪器连接成实验电路一位同学记录的一位同学记录的6 6组数据见表,试根据这些数据在坐标纸组数据见表,试根据这些数据在坐标纸中画出中画出U-IU-I图线,并读出电池的电动势图线,并读出电池的电动势E E= = V V,内阻,内阻r r= = 。例题例题E=1.46V r=0.72探寻测量电源电动势和内阻的其它方法探寻测量电源电动势和内阻的其它方法 在缺少电流表或电压表的情况下,如何设计在缺少电流表或电压表的情况下,如何设计实验测量电源电动势和内阻呢?实验测量电源电动势和内阻呢?活动四问题问
9、题111222UEUrRUEUrR原理:1 1、电压表和电阻箱组合:、电压表和电阻箱组合:2 2、电流表和电阻箱组合:、电流表和电阻箱组合:111222EI RI rEI RI r原理:3 3、双电流表组合:、双电流表组合:2001201210121)()()(IrRrrREIrIErRIrIIERIrIIEU4 4、双电压表组合:、双电压表组合:111222VVVVRUERrRUERr原理:小结问题问题1如何设计实验测量电源的电动势和内阻?如何设计实验测量电源的电动势和内阻?问题问题2电表内阻对实验测量结果有什么影响?电表内阻对实验测量结果有什么影响?问题问题3本实验有哪些处理数据的方法?本实验有哪些处理数据的方法?问题问题4还有哪些其他测量电源电动势和内阻的方还有哪些其他测量电源电动势和内阻的方法?法?有了坚定的意志,就等于给双脚添了一对翅膀。有了坚定的意志,就等于给双脚添了一对翅膀。一个人的价值在于他的才华,而不在他的衣饰。一个人的价值在于他的才华,而不在他的衣饰。生活就像海洋,只有意志坚强的人,才能到达彼岸。生活就像海洋,只有意志坚强的人,才能到达彼岸。读一切好的书,就是和许多高尚的人说话。读一切好的书,就是和许多高尚的人说话。最聪明的人是最不愿浪费时间的人。最聪明的人是最不愿浪费时间的人。