第七章__第3单元__三_测定电源的电动势和内阻.ppt

[解题指导]　(1)先设计实验电路图，然后再根据电路图连线．电路图如图实－3－11所示，由欧姆定律E＝I(R＋r＋rg)知，只要知道两组外电阻和电流值，就可以解出电源电动势和内阻．因此，直接将电阻箱和电流表串联在电路中就行． 图实－3－11 (2)由电流表示数可读出此时电流为0.50 A，则坐标为(2,2.6)．再在坐标纸上描出该点，如图实－3－12所示． 图实－3－12 (3)剔除明显有误差的点，过其他点作一条直线，如图实－3－12所示． (4)由欧姆定律I＝ 得R＝ －(r＋rg)，由此式可知，外电阻和电流的倒数呈线性关系．将图实－3－12中的直线延长，与纵坐标轴的交点值为－(r＋rg)＝－0.4，则电阻r为0.3 Ω，直线的斜率为k＝ ＝1.5，即电源的电动势为1.5 V. [答案]　(1)实物连线如图实－3－11所示 (2)(3)如图实－3－12所示 (4)1.5(1.46～1.54)　0.3(0.25～0.35) 某同学设计了一 个如图实－3－13所示的实验 电路，用以精确测定电源的电 动势和内阻，使用的实验器材 为：待测干电池组(电动势约3 V)、电压表(量程3 V，内阻约几千欧)、电阻箱(0～9999.99 Ω)、滑动变阻器(0～10 Ω)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干． 图实－3－13 (1)为精确测得电源的电动势和内阻，该同学想先测得电压表的内阻，按如图实－3－13所示的电路连线，通过控制开关状态来实现，则开关S2应打在________(a端还是b端)，开关S1应________(闭合还是断开)； (2)简要写出利用图实－3－13所示电路测量电压表内阻的实验步骤； (3)简要写出利用图实－3－13所示电路测量电源的电动势和内阻的实验步骤； (4)写出电源电动势真实值的表达式______________，并比较真实值与测量值之间的关系E真________E测； (5)试分析用上述实验器材，能否建立U－ 图象来求解电源的电动势和内阻？为什么？ [解题指导]　(2)为保证电路安全，先将滑动变阻器滑片滑至c端；然后将S2打在b端，S1断开；先将电阻箱阻值置于零，调节滑动变阻器使电压表满偏；保持滑动变阻器阻值不变，调节电阻箱阻值，使电压表半偏，此时电阻箱的数值即是电压表的内阻． (3)将开关S2打在a上，接通开关S1；电路中电压表和电阻箱并联，改变电阻箱的阻值，电压表的示数会相应发生变化；多读出几组电阻箱的阻值和对应的电压表的示数；由闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir＝U＋ 可求出电源的电动势和内阻． (4)E真＝U＋( )r，E测＝U＋ r，E真E测． (5)如题中所述，电阻箱的电阻约几千欧，远大于电源的内阻，当电阻箱的电阻变化时，电压表的示数几乎不变，或变化很小，从电压表上很难读出来，所以不宜用U－ 的图象来求解电源的电动势和内阻． [答案]　(1)b　断开　(2)见解题指导　(3)见解题指导 (4)E真＝U＋( )r　　(5)见解题指导 一、实验目的 1．掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方 法；进一步理解闭合电路欧姆定律． 2．掌握用图象法求电动势和内阻的方法． 二、实验原理 1．实验依据：闭合电路欧姆定律． 2．实验电路：如图实－3－1所示． 图实－3－1 3．E和r的求解：由U＝E－Ir 得： 解得： 4．作图法数据处理，如图实－3－2所示： (1)图线与纵轴交点为电动势E. (2)图线与横轴交点为短路电流 I短＝ . (3)图线的斜率的大小表示内阻r＝ | |. 图实－3－2 三、实验器材 电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔． 四、实验步骤 1．电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图实－3－1 所示连接好电路． 2．把滑动变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端． 3．闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记 录一组数据(U1，I1)．用同样方法测量几组I、U值