1、VSRAUI学习目标学习目标 1 1、理解闭合电路欧姆定律内容、理解闭合电路欧姆定律内容 2 2、理解测定电源的电动势和内阻的、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。和内阻的探究过程。3 3、用解析法和图象法求解电动势和、用解析法和图象法求解电动势和内阻。内阻。4.4.如何利用图线得到结论以及实验如何利用图线得到结论以及实验误差的分析误差的分析复习回顾：复习回顾：、部分电路欧姆定律、电源电动势与内、外电压关系、闭合电路欧姆定律 现在有一个使用过的干电池现在有一个使用过的干电池,要想测出其电动势和内阻要想测出其电动势和内阻,你需
2、要你需要什么器材什么器材?采用什么样的电路采用什么样的电路?原理原理是什么是什么?提出问题提出问题一、伏安法测电源电动势和内阻实验知识回顾一、伏安法测电源电动势和内阻实验知识回顾1 1、基本原理基本原理 2 2、实验基本电路实验基本电路 AV甲：路端电压：路端电压只要测出几组（至少两组）只要测出几组（至少两组）U U、I I值就可值就可求出求出E E、r r闭合电路的欧姆定律：闭合电路的欧姆定律：rAV乙：通过电源的电流：通过电源的电流1、电路选择、电路选择及误差分析及误差分析AVS甲甲RAVS乙乙R二、二、U-I法法电路和器材的选择电路和器材的选择甲。乙两种电路都存在系统误差，但由于甲。乙两
3、种电路都存在系统误差，但由于电源内阻电源内阻r r很小，故电流表相对于电源要外很小，故电流表相对于电源要外接，不然的话，接，不然的话，r r测测=r+R=r+Rg,g,内阻测量误差太大内阻测量误差太大故电流表应选用甲的接法故电流表应选用甲的接法 1 1、伏安法测电动势E和内阻r。1122E UIrE UI rAVSR原理：原理：E=U+IrE=U+Ir一、实验原理及电路一、实验原理及电路 2 2、用电压表、电阻箱电动势E和内阻r。VRKrRUUE222rRUUE111原理：原理：E=U+E=U+URr3 3、用电流表、电阻箱电动势E和内阻r。E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)ARK原理：
4、原理：E=IE=I（R+r)R+r)1 1、电路选择及误差分析（等效电源法）、电路选择及误差分析（等效电源法）AVS甲RvvR rrrRr测甲图：甲图：误差来源于电误差来源于电压表的分流作用压表的分流作用二、伏安法电路和器材的选择二、伏安法电路和器材的选择EErRREvv测若把图中的若把图中的R R和电流表看成和电流表看成外电路，则电压表可看成外电路，则电压表可看成内电路的一部分，则实际内电路的一部分，则实际测出的是电池和电压表整测出的是电池和电压表整体等效的体等效的r r和和E.E.。因电压表。因电压表和电池并联，故等效电阻和电池并联，故等效电阻为为r r测，测，小于电池内阻小于电池内阻r
5、r真真AVS乙R乙图：乙图：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EE测Ar r R r 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真实值真实值测量值测量值图像修正法E测E真 r测小于r真由于电压表的分流，使电流表示数由于电压表的分流，使电流表示数小于电池的输出电流，小于电池的输出电流，I I真真=I+I=I+Iv v，U U越大，越大，I Iv v越大，反之越大，反之u u越小，当越小，当U=0U=0时，时，I Iv v=0,=0,由由E=U+Ir,IE=U+Ir,I真真=I=I测测=E/r=E/r误差分析：误差分析：真实值真实值测量值测量值图像修正法由于电
6、流表分压，使电压表示数小于实由于电流表分压，使电压表示数小于实际的路端电压，比实际电压小际的路端电压，比实际电压小IRIRA A,电流电流越大，电流表分得的电压越大，电压表越大，电流表分得的电压越大，电压表分得的电压越大，电压表读数与路端的分得的电压越大，电压表读数与路端的真实值之间的偏差越大，当外电路断路真实值之间的偏差越大，当外电路断路时，时，IRIRA A=0,=0,这时电压表读数就是电源电这时电压表读数就是电源电动势动势2、器材选择：、器材选择：安培表：安培表：00.6A伏特表：伏特表：03V滑动变阻器：滑动变阻器：阻值较小的阻值较小的,最大阻值最大阻值1020被测干电池：内阻较大被测
7、干电池：内阻较大电键和导线电键和导线实验仪器的选择：实验仪器的选择：本实验的系统误差来源于未计电压表的本实验的系统误差来源于未计电压表的分流，为减小误差，需减小电压表的分分流，为减小误差，需减小电压表的分流，减小电压表分流的方法有两方面：流，减小电压表分流的方法有两方面：一是选取阻值范围小的变阻器，二是在一是选取阻值范围小的变阻器，二是在满足测量要求的前提下选取内阻较大的满足测量要求的前提下选取内阻较大的电压表，由于选取了阻值范围较小的变电压表，由于选取了阻值范围较小的变阻器，所以电路中电流较大，因而还需阻器，所以电路中电流较大，因而还需变阻器的额定电流较大变阻器的额定电流较大1、按原理图连接
8、实、按原理图连接实物图物图AVS甲甲R三、实验步骤三、实验步骤2、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12345电压（电压（V V）电流（电流（A A）次次 数数物理量物理量4 4、实验数据处理、实验数据处理方法一方法一:公式法公式法2121211IIIUUIE 把所测量的数据代入把所测量的数
9、据代入U=EIr，计算出计算出 ，21121IIUUr 同理，把其它几组同理，把其它几组 r2、r3、E2、E3算算出来，出来，用公式，用公式，即为所测电源的电动势和内阻。即为所测电源的电动势和内阻。3EEEE3213rrrr321(即平均值法即平均值法)E EI I短短方法二方法二:图象法图象法在坐标纸上以在坐标纸上以I为为横坐标横坐标，U为为纵坐标纵坐标，用测出几组，用测出几组的的U，I值画出值画出UI图像图像.UrkIEIr=短短EE等于等于U轴截距轴截距r等于直线的等于直线的斜率的绝对值斜率的绝对值01.51.00.80.40.60.21.11.21.31.4UI不考虑在坐标纸上以在坐
10、标纸上以I I为横轴，为横轴，U U为纵轴建立坐标系，描为纵轴建立坐标系，描点拟合点拟合U-IU-I图线，延长图线，延长U-IU-I图线，图线跟纵轴的交图线，图线跟纵轴的交点即为电动势点即为电动势E E的值，图线斜率的绝对值即为内阻的值，图线斜率的绝对值即为内阻的值。的值。图象法图象法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/V0.20.30.40.500.1五、注意事项五、注意事项1、本实验在电键闭合前，变阻器滑片、本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于应置于阻值最大
11、位置处阻值最大位置处.2、使用内阻较大一些的旧电池、使用内阻较大一些的旧电池.在实验中在实验中不要将电流调得太大，每次不要将电流调得太大，每次读完数后立即读完数后立即断电断电，以免使电动势和内阻发生变化，以免使电动势和内阻发生变化.电流电流不能过大，一般不大于不能过大，一般不大于0.5A0.5A。3、要、要测出测出6组组I、U数据数据，且变化范围，且变化范围要大一些要大一些.4、画画U-I图线图线时，应使时，应使图线通过尽可能图线通过尽可能多的点多的点，并使不在直线上的点均匀分布，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在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去可舍去.5、画
12、、画U-I 图线时，图线时，纵轴的刻度纵轴的刻度可以不可以不从零开始从零开始,而是根据测得的数据而是根据测得的数据从某一从某一恰当的值开始恰当的值开始(但但横坐标必须从横坐标必须从0开始开始)这这时图线与横轴的交点不再是短路电流，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而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图，图线的斜率的绝对值仍为内阻线的斜率的绝对值仍为内阻r.这节课我们学习了测定电池的这节课我们学习了测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。并学电动势和内阻的原理和实验方法。并学习了用图象法处理实验数据。习了用图象法处理实验数据。课堂小结课堂小结U-IU-I法法:I-I-R
13、R法：法：U-RU-R法法：AVSRARsVRsU/I/例例1.1.一位同学记录的一位同学记录的6 6组数据见表。试根据组数据见表。试根据这些数据在下图中画出这些数据在下图中画出UIUI图线，并根据图图线，并根据图线读出电池的电动势线读出电池的电动势E=E=V V ，电池的内阻电池的内阻 r=r=.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.75E rAR1 R2 例例2.2.如图示的电路中，如图示的电路中，R R1 1 、R R2 2为标准电阻，测定为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，电源的电动势和内阻时，如果
14、偶然误差可以忽略不如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值计，则电动势的测量值 真实值，内阻的测量值真实值，内阻的测量值 真实值，产生误差的原因真实值，产生误差的原因是是 。等于等于偏大偏大电流表有内阻电流表有内阻课堂练习课堂练习1 1、在测定电池的电动势和内阻的实验、在测定电池的电动势和内阻的实验中，用待测电池、电键和导线，配合下中，用待测电池、电键和导线，配合下列仪器可以达到的实验目的的是（列仪器可以达到的实验目的的是（）A A、一只电流表和一个电阻箱、一只电流表和一个电阻箱B B、一只电流表、一只电压表和一个滑、一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器动变阻器C C、一只电压表和一个电阻
15、箱、一只电压表和一个电阻箱D D、一只电流表和一个滑动变阻器、一只电流表和一个滑动变阻器ABC 例例1 1 如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是法，正确的是 ()()A A由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；B B由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；C C由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；D D由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实
16、值；由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；vAUIU1IAI1C、3 3、某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内、某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为阻，已知干电池的电动势约为1.5V1.5V，内阻约，内阻约11，电压，电压表表(0-3V,3k),(0-3V,3k),电流表电流表(0-0.6A,1.0),(0-0.6A,1.0),滑动变阻器有滑动变阻器有R R1 1(10 2A)(10 2A)和和 R R2 2(100 0.1A)(100 0.1A)各一只各一只;(1)(1)实验中滑动变阻器应选用实验中滑动变阻器应选用 (选填选填R R1 1或或R R2 2).).(2)(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路.(3)(3)在实验中测得多组电压和电流值在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的得到如图丙所示的U-IU-I图线图线,由图线可较准确求出该电源电动势由图线可较准确求出该电源电动势E=E=V;V;内阻内阻r=r=.1.50 0.1 0.2 0.3 0.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VVA图甲图甲图乙图乙R11.50图线的斜率为图线的斜率为0.7/0.37=1.85 r=1.85-RA=0.85 0.85
