第七讲.测量电源的电动势和内阻解析.doc

第7课时 测量电源的电动势和内阻考纲内容 要求 Ⅰ 用图象法求电动势和内阻 Ⅱ 学习目标:　 1．测定电源的电动势和内阻． 2．掌握用图象法求电动势和内阻． 学习重难点：测量电源的电动势和内阻。 教学方法：自主学习，小组合作交流 教学过程： 一．考点分析 掌握基本测量电路，理解路端电压规律，弄清电源伏安特性曲线的意义，能根据相应图线进行数据处理与分析。 二．基础回顾 测量电源电动势和内电阻的常用方法： （1）方法一：用一个电流表和一个电阻箱。 主要步骤及原理：如图，合上电键K后，调节电阻箱的阻值，获得一组实验数据R1、I1；改变电阻箱的阻值，再获得一组实验数据R2、I2。根据闭合电路欧姆定律 E=I(R+r)，带入两组数据可得方程组： 可解得： （1）方法二：用一个电压表和一个电阻箱。 主要步骤及原理：如图，合上电键K后，调节电阻箱阻值，获得一组实验数据R1、U1；改变电阻箱的阻值，再获得一组实验数据R2、U2。根据闭合电路欧姆定律 ，带入两组数据可得方程组： 可解得： （3）方法三：用一个电压表和一个电流表。 主要步骤及原理：如图，合上电键K后，调节滑动变阻器滑片位置，获得一组实验数据I1、U1；改变电阻箱的阻值，再获得一组实验数据I2、U2。根据闭合电路欧姆定律 ，带入两组数据可得方程组： 可解得： 以上处理数据的方法，由于仅使用两组原始数据，实验误差必然较大，为了尽量减小实验的偶然误差，应该尽量使用更多的原始数据，所以，处理数据的方法用图象法。 主要步骤及原理：如图，合上电键K后，多次调节滑动变阻器滑片位置，获得多组组实验数据（I1、U1）、（ I2、U2）、（ I3、U3）……（ I n、Un）。 以I为横坐标，以U为纵坐标，建立直角坐标系，通过描点法找出实验数据对应的坐标点。并将坐标点拟合为一条直线。根据闭合电路欧姆定律 ，U-I的函数关系图象为一条倾斜直线，如图。 直线与纵轴的交点表示 ，直线与横轴的交点表示 。直线的倾斜程度反映 的大小。 三．例题精讲 例1．．用如图所示电路（Ｒ１、Ｒ２为标准定值电阻）测量电源的电动势Ｅ和内电阻ｒ时，如果偶然误差可忽略不计，则下列说法中正确的是____________．（填字母序号）Ａ．电动势的测量值等于真实值Ｂ．内电阻的测量值大于真实值Ｃ．测量误差产生的原因是电流表具有内阻Ｄ．测量误差产生的原因是测量次数太少，不能用图象法求Ｅ和ｒ　若将上图中的电流表去掉，改用量程适中的电压表来测定电源的电动势Ｅ和内电阻ｒ.　（1）需要读取的数据是____________；　（2）其计算公式是____________；　（3）在如图所示的虚线框内画出实验电路图． 例3、(2010·广东高考)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R0＝5 Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理如图(a)． (1)在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接． (2)请完成下列主要实验步骤； A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是________； B．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V. C．将开关S2________，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1. (3)使用测得的数据，计算出于电池的内阻是________(计算结果保留两位有效数字)． (4)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或“小”)． 例4、如图所示，R为电阻箱，V为理想电压表。当电阻箱读数为R1=2Ω时，电压表读数为U1=4V；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电压表读数为U2=5V。求： （1）电源的电动势E和内阻r. （2）当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最大值Pm为多少？ 3．某学生用电流表和电压测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0-20Ω。连接电路的实物图如图（1）该学生接线错误不规范的是（ ） （A）滑动变阻器不起变阻作用 （B）电流表接线有错 （C）电压表量程选用不当（D）电压表接线不妥在图中，R1=14.0R2=9.0Ω．开关S扳到位置1时，测得电流I1=0.20A；当S扳到位置2时，测得电流I2=0.30A．求电源的电动势和内电阻． 5．现有一电阻箱，一个开关，若干根导线和一个电流表，该电流表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案，(已知电流表内阻很小，电流表量程符合要求，电源内阻约为几欧) 要求： （1）在右边方框中画出实验电路图； （2）简要写出完成接线后的实验步骤： _____________________