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第三节 测量电源的电动势和内阻
第四章 闭合电路
学习目标
1. 能据合电路欧姆定律推导出测量电源电动势和内阻的表达式，培养科学思维。
2.能在教师指导下制订实验方案，能选用实验器材进行实验，获取实验数据;会用图像处理率验数据，作根据图像获得结论;能分析实验中存在的误差，并能提出减小误差的方法；
3.通过不同实验方案的设计和体验，培养敢于创新、开放探究的精神。
【新课引入】
电源的电动势和内阻是描述电源特性的重要参数。
如何测量电源的电动势和内阻呢？
1.伏安法：使用电流表和电压表，其表达式：＿＿＿＿；
2.安阻法：使用电流表和电阻箱，其表达式：＿＿＿＿；
3.伏阻法：使用电压表和电阻箱，其表达式：＿＿＿＿。
A
V
S
R
E r
A
S
R
E r
V
S
R
E r
E=U+Ir
E=IR+Ir
E=U+ r
R
U
一、伏安法测电源电动势和内阻
1.实验原理：如图所示，电流表的示数为I和电压表的示数为U，由闭合电路的欧姆定律，有＿＿＿＿，得＿＿＿＿。
2.实验操作：
(1)按如图所示连接实验电路，检查电流表、
电压表的量程是否＿＿，把滑动变阻器的滑片
移到一端，使接入电路的阻值＿＿；
(2)闭合开关，调节＿＿＿，使电流表指针偏过一定角度，读取电流表、电压表的＿＿＿＿，并把数据记录在表中。
E=U+Ir
U=E－Ir
合适
最大
变阻器
示数I、U
一、伏安法测电源电动势和内阻
3.实验记录：
4.数据处理：
(1)公式法：在表格中取两组
I、U的值，联立成方程组，算出
E、r取平均值作为测量结果。
一、伏安法测电源电动势和内阻
4.数据处理：
(2)图像法：在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，
用测出几组的U、I值画出U－I图像，电动势E等于U轴
上的＿＿，电源的内阻r等于直线的＿＿＿的绝对值，
即＿＿＿＿＿＿。
截距
斜率
????=??????????
?
U=E－Ir
一、伏安法测电源电动势和内阻
5.误差分析：本实验的＿＿＿＿主要来源于电压表和电流表的读数以及描点作?????????图像，而＿＿＿＿来源于电路连接方法。
(1)采用的电流表内接法时，由于＿＿＿＿＿＿引起
系统误差。由U-I图线可知，该实验的测量结果将导致
电源的电动势E和内阻r都＿＿。
?
偶然误差
系统误差
电压表的分流
I真=I测+IV
IV =UV / RV
UV↑，IV↑
误差越大
UV=0，IV=0
I真=I测
0
U
I
测
量
值
真
实
值
斜率k=r
IV
偏小
一、伏安法测电源电动势和内阻
5.误差分析：本实验的＿＿＿＿主要来源于电压表和电流表的读数以及描点作?????????图像，而＿＿＿＿来源于电路连接方法。
(2)采用的电流表外接法时，由于＿＿＿＿＿＿引起
系统误差。由U-I图线可知，该实验的测量结果将导致
电动势＿＿＿＿，而电源的内阻r＿＿。
?
偶然误差
系统误差
电流表的分压
U真=U测+UA
UA =IRA
I↑，UA↑
误差越大
I=0，UA=0
U真=U测
0
U
I
测
量
值
真
实
值
斜率k=r
UA
E测=E真
偏大
二、安阻法测电源电动势和内阻
1.实验原理：如图所示，电流表的示数为I和电阻箱的示数为R，由闭合电路的欧姆定律，有＿＿＿＿，得＿＿＿＿。
2.实验操作：
(1)按如图所示连接实验电路，检查电流表
的量程是否＿＿，把电阻箱的阻值＿＿；
(2)闭合开关，调节＿＿＿，使电流表有明显
示数，读取电流表、电阻箱的＿＿＿＿，并把数据记录在表中。
E=IR+Ir
????????＝????????????+????????
?
合适
最大
电阻箱
示数I、R
二、安阻法测电源电动势和内阻
3.实验记录：
4.数据处理：在坐标纸上以R为横坐标， ????????为纵坐标，作出?????????－R图像，图像的斜率为k，纵轴上的截距为b，电源的电动势E＝＿＿＿，电源的内阻r＝＿＿＿。
?
????????＝????????????+????????
?
????????
?
????????
?
三、伏阻法测电源电动势和内阻
1.实验原理：如图所示，电阻箱的示数为R和电压表的示数为U，由闭合电路的欧姆定律，有＿＿＿＿，得＿＿＿＿＿。
2.实验操作：
(1)按如图所示连接实验电路，检查电压表的
量程是否＿＿，调节电阻箱的阻值，电压表的示
数＿＿；
(2)闭合开关，调节＿＿＿，使电压表示数有明显减小，读取电压表、电阻箱的＿＿＿＿＿，并把数据记录在表中。
????＝????+????????????
?
????????＝?????????????????+????????
?
合适
最大
电阻箱
示数U、R
三、伏阻法测电源电动势和内阻
3.实验记录：
4.数据处理：在坐标纸上以?????????为横坐标， ????????为纵坐标，作出?????????－ ????????图像，图像的斜率为k，纵轴上的截距为b，电源的电动势E＝＿＿＿，电源的内阻r＝＿＿＿。
?
????????
?
????????
?
????????
?
????????＝?????????????????+????????
?
????????
?
????????
?
【课堂练习】
1.下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据，其中处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是(　　)
A.测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和r
B.多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值
C.测出多组I、U的数据，画出U－I图象，再根据图象求出E、r
D.多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r
C
【课堂练习】
2.如图所示是测量电池的电动势和内阻的实验中得到的图线，则该电池的电动势E和内阻r为( 　)
A. 1.5 V　2.5 Ω
B. 0.5 V　2.5 Ω
C. 1.5 V　0.6 Ω
D. 0.5 V　0.6 Ω
A
【课堂练习】
3.某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，经过正确的操作获得了若干组实验数据，据此描绘出的
U－I图象(其中U、I分别为电压表和电流表的读数)
如图中的实线所示，虚线表示该电池两端的电压与
流经电池电流的关系图线，下列图象合理的是( 　)
A
A． B． C． D．
【课堂练习】
4.用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻，根据测得的电表数据作出了如图乙所示的U－I图线，下列说法正确的是(　　)
A.由图象得外电路发生短路时的
电流为0.4 A
B.由图象得电池内阻为3.5 Ω
C.若考虑电表的内阻，用该电路图测出的电源电动势等于真实值
D.若考虑电表的内阻，用该电路图测出的电源内阻小于真实值
D
【课堂练习】
5.在测定一节干电池(电动势约为1.5V，内电阻约为2Ω)的电动势和内电阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有两个供选：
A.电压表量程为15 V B.电压表量程为3 V
C.变阻器为(20 Ω，3 A) D.变阻器为(500 Ω，0.2 A)
为了尽可能减小误差，电压表应该选＿＿(填“A”或“B”)，变阻器应该选＿＿(填“C”或“D”)。
B
C

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