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物理课件：测量电源的电动势和内阻

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测定电源的电动势和内阻精品PPT课件

测定电源的电动势和内阻精品PPT课件

等效电源法(续)：
R
+
V V
-
EE测测 rr测测
乙
R
+
V
E测 = E等 =E真 r测 = r真+RA > r真
选择方法：差异大的接得近
-
A 乙
05年扬州质量检测二12、 已知太阳能电池组的电动势约 为8V，短路电流约为4mA，为了精确测出它的电动势
和内阻，除导线和开关外，可供选择的仪器有：
A. 电流表, 量程5mA，内阻约10Ω
该电路适用于滑动变阻器阻值很大 (电源内阻很大)的情况.
UUV路
若将电流表的内阻并入电池中，则U路和 I的测量值就都准确了,E的测量值就准确了,
I
I
测出的内阻是电源内阻r和电流表的内阻之和。
U路= E- I (RA +r) = E- I r '
3、等效电源法：
R
+
A
-
V
E测 r测
甲
R
+
A
-
V
甲
E测 = E等 < E真 r测 = r真与RV并联< r真
从而计算出：
r U2 U1 I1 I2
E I1U2 I2U1 I1 I2
注意事项
(1)电池的选择: 为使实验中U随I的变化明显，应选用内阻较大的
电池，可以用旧些的干电池，但过旧的电池虽然内 阻大，但电动势不稳定，也不宜使用.
(2)防止电池极化: 电路中的电流较大时电池极化现象比较严重，会
源Ⅰ的内电阻 小于电源Ⅱ的内电阻（填“大于、小于或
等于”）。 (3)图中两直线 Ⅰ、Ⅱ的交点表示 两个电路中 相等
A V
解： (1)电路图如图示：

测定电源电动势和内阻(共20张PPT)

测定电源电动势和内阻(共20张PPT)

A
r真
UV1 I A2
UV2 IA1
E真 UV2 IA2
RA
UV1 IA2
UV2 IA1
乙
E测
U V
I A r测
E测 UV1 IA1r测 E测 UV2 IA2r测
r测
UV1 IA2
UV2 IA1
E测 UV2 IA2
U I
V1 A2
UV2 IA1
对比系数得： E E r r R
r 测 > r真
答案 (1)2 (3)1＝（R1＋Rg）（R0＋r）·1＋R1＋Rg＋R0＋r (4)2.08(2.07～2.09
I
E
R
E
均可) (5)＝
四、命题考向：②结合实物图连接和实验注意事项考查
2．某同学为了测定一个笔记本电脑电池板的电动势和内阻。 (1)他先用多用电表直接测电池板的两极电压，应将红表笔接在电 池板的________(填“正”或“负”)极。 (2)接下来该同学用如图9的电路来完成电动势和内阻的测量，图9 中电压表和开关之间的3种连接方式，其中正确的是________。 (填“①”“②”或“③”)。
四、命题考向：③结合电路故障和实验原理考查
3．[2017·天津理综，9(3)]某探究性学习小组利用如图10所示的电 路电阻测R量1＝电9池.0的k电Ω，动为势了和方内便阻读。数其和中作电图流，表给A电1的池内串阻联r1一＝个1.0R0k＝Ω3，.0 Ω 的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三
)
I A
r真
V
V
E真
U V1 (1
r真 RV
)
IA1r真
E真
UV2 (1

测电源电动势和内阻 课件

测电源电动势和内阻 课件
图5
【典例 2】(2013·安徽卷，21Ⅲ)根据闭合电路欧姆定律，用图 6
所示电路可以测定电池的电动势和内电阻．图中 R0 是定值 电阻，通过改变 R 的阻值，测出 R0 两端的对应电压 U12， 对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的．根据 实验数据在U112－R 坐标系中描出坐标点，如图 7 所示．已 知 R0＝150 Ω，请完成以下数据分析和处理． (1)图 10 中电阻为________Ω 的数据点应剔除； (2)在坐标纸上画出U112－R 的关系图线；
• 实验九 测定电源的 • 电动势和内阻
• 热点： 测定电源电动势和内阻的其他方法 • 电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法，另外还有以
下 • 几种方法： • 1．安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图3所示，
测＋量r)，原由理此为可：求E=出UE+和Ir,rU，用此IR种替方换法，使E＝测I得1(R的1＋电r动)，势E无＝偏I2(差R2， 但是用R上的电压代替外电压，所以内阻偏大
得到实验所要测量的物理量
• 探究高考命题视角
• 以本实验为背景，通过改变实验条件、 实验仪器设置题目，不脱离教材而又不拘 泥教材，体现开放性、探究性、设计性等 特点．
• 视角1 实验方法、方案的选择
• 根据题目所给仪器―→确定实验方案伏 安法、安阻法、伏阻法等（即替换）．
• 视角2 实验器材的灵活选用
• 如：①定值电阻可以作为保护电阻 • ②定值电阻和电流表可以替换电压表。 • ③定值电阻和电压表可以替换电流表。 • ④内阻已知电压表可以替换小量程的电流表
由图象取两点(0,0.71)和(180,1.51)，得出 k＝1.15810－－00.71 V－1·Ω－ 1≈4.44×10－3V－1·Ω－1，Ex＝k1R0＝4.44×101－3×150 V≈1.50 V.

测电源的电动势和内阻课件

测电源的电动势和内阻课件
测电源的电动势和内阻 ppt课件
测电源的电动势和内阻。开始了解电动势和内阻是电源的重要参数，对电源 工作性能和输出功率都有影响。
什么是电动势？
定义: 描述电源将电荷从负极运输正极的能力。单位：伏特（V）。
如何测量电动势？
使用伏特、高阻计等仪器，将电源的两端接到伏特表上，即可测量电动势。
什么是内阻？
定义: 描述电源内部元件限制电流流动的能力。单位: 欧姆（Ω）。
如何测源的两端接到欧姆表上，即可测量内阻。
内阻的影响
内阻越大，电源输出电流越小，电动势也随之降低。通过降低内阻，可以提 高电源的输功率和性能。
总结
电动势和内阻是电源的重要参数，对电源工作性能和输出功率都有影响。通过对电动势和内阻的测量和 控制，可以提高电源的工作效率和性能。

高中物理课件 测量电源的电动势和内阻

高中物理课件 测量电源的电动势和内阻

(1)若考虑电流表、电压表内阻的影响，现希望能准确地测出这节干电池的电 动势和内阻，则应选择__________(选填“甲”或“乙”)电路进行实验.为了 调节方便，则滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)。 (2)在进行了正确的选择和操作后，某同学通过调节滑动变阻器的滑片得到两 组电流表与电压表的示数，分别为U1=1.0 V，I1=0.3 A；U2=0.7 V，I2=0.5 A。 由此可求得该干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。
1
2
3
4
5
6
U/V
I/A
4.断开开关，整理好器材。
【思考·讨论】 若使用旧电池进行该实验时，发现路端电压U随电流I变化仍不明显，用什么 方法可以使这个变化更明显一些。 提示：如图所示给电源串联一个定值电阻，既作为保护电阻，又可以增加电 源的等效内阻，使电压表的示数有明显的变化。
【数据的分析与处理】
类型二 创新型实验
【典例3】根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示的
电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R0是 定值电阻，通过改变R的阻值，在1、2位置处接一
电压传感器，可直接显示R0两端的对应电压U12。 对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目 的。根据实验数据，在 1 -R坐标系中描出坐标点，
三、实验原理与设计 1.伏安法： (1)原理图
(2)主方程：E=U+Ir。 (3)主要器材：滑动变阻器、电流表、电压表。 (4)实验设计：通过调节滑动变阻器，只需测出U、I的两组数 据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r。
2.安阻法： (1)原理图
(2)主方程：E=IR+Ir。 (3)主要器材：电阻箱、电流表。 (4)实验设计：通过调节电阻箱，只需测出R、I的两组数据，就可以列出 两个关于E、r的方程，从而解出E、r。

测量电源的电动势和内阻 (共18张PPT)

测量电源的电动势和内阻 (共18张PPT)
3.计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大 些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为 一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值 再求平均值。
图像法
（1）以电压U为纵轴、电流I为横轴建立U—I坐标系, 合理选择标度，使图线分布空间大。
（2）尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的 点大致均匀分布在直线两侧，以减小偶然误方法？
安阻法
原理公式 E IR Ir
｛ E I1R1 I1r E I2R2 I2r
A
V
E,r
S
E测 E真 r测 r真
【例2】某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学 想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只 借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为999.9 Ω，可当标准 电阻用）、一只电流表（量程Ig＝0.6 A，内阻rg＝0.1 Ω）和 若干导线。 （1）请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图甲中器 材的连接方式，把它们连接起来。
实验八 测量电源的电动势和内阻
测量电源的电动势和内阻
【实验原理】
闭合电路欧姆定律 E U Ir
【实验器材】
待测电源，电压表，电流表，滑动变阻器，开关， 导线若干
【实验电路】
伏安法
【实验步骤】
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，
（3）可使纵坐标不从零开始，此时图像与横轴交点
不再表示短路电流。
U
电动势E
纵坐标可以 不从0开始
斜率的绝对值表示内阻 r ΔU .
×
ΔI

测电源电动势和内阻课件

测电源电动势和内阻课件
数据记录
在数据处理时，应采用合适的数学方法对数据进行处理和分析，如线性回归分析等，以得出电动势和内阻的准确值。
数据处理
在数据处理时，应对测量结果进行误差分析，了解测量误差的来源和大小，以便改进实验方法和提高测量精度。
误差分析
THANKS
感谢您的观看。
计算机用于处理数据采集器传输过来的数据，并生成相应的图表和报告。
04
CHAPTER
实验步骤
准备实验器材：电源、电压表、电流表、导线、滑动变阻器等。
确保器材完好无损，检查电压表和电流表是否归零。
了解实验原理和目的，明确实验步骤和注意事项。
确保连接紧密，无虚接、短路现象，电压表和电流表正负极接线正确。
通过测量电路中电流和电压的变化，可以推算出电源的电动势。常用的测量电路有伏安法、安阻法和伏阻法等。
01
02
通过测量电源在不同负载下的输出电压和电流，可以计算出电源的内阻。常用的测量方法有伏安法、电桥法等。
内阻是电源内部电阻，反映了电源内部损耗的大小。
误差来源
测量电路中的电压表、电流表、导线等都存在一定的电阻和电感，会对测量结果产生影响。
测量原理
通过测量电源在不同负载下的输出电压和电流，利用闭合电路欧姆定律计算出电源的电动势和内阻。
连接电源、电流表、电压表和可调电阻等实验器材，调整可调电阻，记录不同负载下的电压和电流值，并计算电动势和内阻。
实验操作方法
对实验数据进行整理、分析和处理，利用表格或图表记录数据，计算电动势和内阻的平均值，并分析误差来源。
调整滑动变阻器，观察电路中各仪表的读数是否正常。
将电源、电压表、电流表、滑动变阻器和导线按照电路图正确连接。
调整滑动变阻器，使电压表和电流表读数稳定后记录数据。
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可以用旧些的干电池，但过旧的电池虽然内阻大，但电动 势不稳定，也不宜使用. (2)防止电池极化:
电路中的电流较大时电池极化现象比较严重，会导致 电动势明显下降和内阻明显增大. 因此通电时间越短越好， 读完数据立即切断电源，要特别注意测量时绝不允许负载 短路.
(3)作U-I图象时的注意点: 用作图法时，滑动变阻器阻值应在几欧至几十欧
I短 0.8
斜率就节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅 有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干， 该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表 所示．
实验次数 R(Ω) I(A)
1/I(A－1)
1 4.0 1.00 1.0
2 10.0 0.50 2.0
E I1U2 I2U1 I1 I2
4.为减小误差，实验中至少测出6组U、I值，且变 化范围要大些，然后在U—I图中描点作图，所得直 线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值 即为内阻r的值．如图所示．
实验仪器
电压表
开关
电流表
电池
滑动变阻器
和导线、坐标纸、铅笔。
实验步骤
(1) 连接电路，开始开关应处于断开状态, 滑动变阻器阻值调到最大.
I
甲
乙
误差分析
1、本实验中，存在的系统误差是由于
电压表的分流引起。 U
2、由U-I图线可知，该实验
的测量结果将导致电源的电 测量值
动势E和内阻r都偏小。
0
真实值
I
斜率k的绝对值=r
1.在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实
验中，提供的器材有：
A．干电池一节
B．电流表(量程0.6 A)
E I1I2 (R1 R2 ) I2 I1
R
V
E,r K
r R1R2 (U1 U2 ) U2 R1 U1R2
E U1U2 (R1 R2 ) U2R1 U1R2
1.实验原理及电路选择 2.数据处理方法及误差分析
人生是考场，你撕去一张日历时，就是交上 了一份答卷。
(3)将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中，请作出 U—I图线，由此求得待测电池的电动势E＝______ V，内 电阻r＝________ Ω.(结果保留三位有效数字)
解析：滑动变阻器不要选阻值过大的，因为阻值过大 不便于调节，当然要保证电流不超过额定值，所以选 R1；调节滑动变阻器，使电流表示数有明显偏转，读 取电压表和电流表示数，由图像知E=1.50V，则 r E 1.5 U－1.8I8图,线中，与纵轴的交点就是电动势，
的较大范围内变化，使各组数据差别大些，实验数据 要多取几组，
由于读数时偶然误差的存在，描出的点不完全在 同一直线上.
（4）干电池内阻较小时，U的变化较小，此时，坐标图 中数据点将呈现如下图甲所示的状况，使下部大面积空 间得不到利用．为此，可使纵坐标不从零开始而是根据 测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)， 如下图乙所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的 误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线 与纵轴的截距仍为电动势．要在直线上任取两 个相距较远的点，用r＝ U 计算出电池的内阻r.
解析：根据闭合电路欧姆定律有E＝I(R＋r)，得R＝ E I
－r，若作出R—I图象，图线为曲线，无法根据图线的截
距和斜率求出电源电动势E和电源内阻r.若作出R—1/I图
象，则图线为直线，图线斜率等于电源的电动势，与R轴
截距的绝对值为r.若考虑电流表内阻，则E＝I(R＋RA＋r)，
所以E测＝E真，r测＞r真．
答案： (1)R－1/I (2)如图
(3)6.0(5.8～6.2都正确) 2.0(1.8～2.2都正确)
(4)＝ ＞
3、测定电池电动势还有另外两种方法:用电阻箱及一 只电表(电压表或电流表),试画出测量的电路图,需要 测定的实验数据，写出计算电动势及内阻的表达式。
A
R
E,r K
r I1R1 I2 R2 I2 I1
②为使测量尽可能精确，用笔画线 代替导线将如图所示的实物图连接 成实验电路(已连接了部分线)，要 求变阻器的滑动触头滑至最右端时， 其使用电阻值最大．
(2)实验步骤： ①按实验要求连接好电路．闭合开关前把变阻器的滑 动触头滑至一端，使接入电路的阻值最大； ②闭合开关，调节滑动变阻器，使________的指针有 明显偏转，读取________和________的示数．用同样 方法测量多组数据； ③断开开关，整理好器材； ④数据处理．
A
V
E,r
K
(2)检查:电表的指针是否指零，选择合适量程。
(3)闭合电键，调节滑动变阻器滑片的位置，读出 电流I、电压U的值,重复 6 次,列表记录.
次数 1
2
3
4
5
6
电流I
电压U
(4)整理好器材,利用公式或U-I图象处理记录的数据,
求出电源的E和r.
注意事项
(1)电池的选择: 为使实验中U随I的变化明显，应选用内阻较大的电池，
得出思路：
从闭合电路的表达式，可以看出里面既有电动势E 也有内电阻r。因此，我们只要设计合适的电路，能 够得出关于电动势E和内电阻r的方程组，就能够求 出电动势E和内电阻r。
注意： 一般情况下，我们认为某一电池的电动势E和内电
阻r是不变的。
1.根据闭合电路欧姆定律 E U外 Ir ，
则路端电压 U外 E Ir
2.改变负载电阻，可得到不同的路端电压.
E，r不变
负载R增大
电流I减小
U内减小
U外增大
3.在电路中接入的负载电阻分别是R1、R2时，对应的 在电路中产生的电流为I1、I2，路端电压为U1、U2，则 代入，可获得一组方程：
U1 E I1r
U2 E I2r
从而计算出：
r U2 U1 I1 I2
3 16.0 0.34 2.9
4 22.0 0.25 4.0
5 28.0 0.20 5.0
(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作 ________(选填“R－I”或“R－1/I”)图象； (2)利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象；
（3)由图象可知，该电池的电动势E＝________ V，内 阻r＝________ Ω； (4)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实 值E真和r真相比，理论上E测________E真，r测______r真 (选填“＞”、“＜”或“＝”)．
C．电压表(量程3V)
D．开关S和若干导线
E．滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω，允许最大电流1 A) F．滑动变阻器R2(最大阻值300 Ω，允许最大电流0.5 A) G．滑动变阻器R3(最大阻值1 000 Ω，
允许最大电流0.1 A)
(1)①按右图所示电路测量干电池 的电动势和内阻，滑动变阻器应选 ________(填写代号)．
4.2 测量电源的电动势和内阻
1.用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻. 2.进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解． 3.进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法.
上一节，我们用电压表直接测出了可调内阻电池 的内电压和外电压。
根据 E U外 U内
以及闭合电路的欧姆定律，可以对电动势E和内电阻 r进行测量。但是，许多情况下是不可行的。 比如现在有一个干电池，如何测出其电动势和内电阻呢？