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(共20張PPT)
實驗：電池電動勢和內阻的測量
外電路
內電路
由導線、電源、用電器連成的電路叫做閉合電路。用電器和導線組成外電路，電源內部是內電路。
1.閉合回路的組成
2.閉合電路的歐姆定律
（1）內容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比。
（2）表達式：
（3）適用范圍：外電路為純電阻的閉合電路
3. 路端電壓跟負載的關系
增大，電流減小，路端電壓增大
減小，電流增大，路端電壓減小
4.路端電路與電流的關系
外電壓
內電壓
②在橫軸上的截距表示電源短路電流
③圖象斜率的絕對值表示電源的內阻
①在縱軸上的截距表示電源電動勢
內阻越大，圖線傾斜得越厲害
電流表
電壓表
滑動變阻器
閉合電路的歐姆定律：
1.基本原理：
一、伏安法測電源電動勢和內阻實驗
路端電壓
通過電源的電流
2.實驗基本電路：
R
S
E
r
3.數據記錄：
一、伏安法測電源電動勢和內阻實驗
實驗次數 1 2 3 4 5 6
電壓U/V
電流I/A
R
S
E
r
4.數據處理：
一、伏安法測電源電動勢和內阻實驗
實驗次數 1 2 3 4 5 6
電壓U/V
電流I/A
用任意兩組數據代入公式，解方程組可以求得電池的電動勢和內阻。
若多取幾組數據，多解幾組方程組，求出若干組和值，最后求平均值，可以減小誤差。
但是由于數據的偶然誤差大，使得實驗結果的誤差可能很大。
方法一：解方程組法
4.數據處理：
一、伏安法測電源電動勢和內阻實驗
實驗次數 1 2 3 4 5 6
電壓U/V
電流I/A
方法二：圖象法
軸截距等于電動勢
是直線的斜率的絕對值
5.注意事項：
一、伏安法測電源電動勢和內阻實驗
（1）電壓表、電流表要選擇合適的量程，使測量時指針的偏角大一些，減小讀數時的誤差。
（2）為了使電池的路端電壓變化較明顯，電池的內阻宜大些。也可以將一個定值電阻與電池串聯在一起作為電源，不過要注意測量結果減去定值電阻才是電池內阻。
（3）干電池在大電流放電時，電動勢會明顯下降，內阻會明顯增大，故在實驗中，不要將電流調得過大，且讀取電表數據要快，每次讀完立即斷開電鍵。
（4）在畫圖線（直線）時，要使盡可能多的點落在這條直線上，而且在直線兩側的點數大致相等，個別偏離直線較遠的點應舍去。求r時選取直線上相距較遠的兩點求斜率可以減小誤差。
5.注意事項：
一、伏安法測電源電動勢和內阻實驗
（5）由于電池的內阻 一般很小，得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結果準確，可以將縱軸的坐標不從零開始，這時直線與橫軸的交點不再是短路電流，但斜率的絕對值仍然還是電源的內阻。所以求內阻的一般表達式應該是。
（6）電阻的伏安特性曲線中，與成正比，前提是保持一定。
電源的圖線的縱坐標是路端電壓，它反映的是：、不變，外電阻改變，電流增大，路端電壓將隨之減小，與成線性關系，
也就是說它所反映的是電源的性質，所以也叫電源的外特性曲線。
6.誤差分析：
一、伏安法測電源電動勢和內阻實驗
（1）偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數以及作圖象時描點不是很準確。
（2）系統誤差：選用電路圖時，實驗電路中的電流表也有內接法和外接法之分，兩種方式測量都會帶來誤差。
外
6.誤差分析：
一、伏安法測電源電動勢和內阻實驗
內接法（安培表內接在并聯電路之內的電路）
作圖線如圖實線示（測量值）
可見 越大， 越大，差值（I實 IA ）就越大；
U=0時，差值（I實 IA ）也為0，
∴ E測< E真 ，
r測< r真
真實的 圖線如圖虛線所示：
斜率增大
U
I
E測
IA
O
U
E真
I真
6.誤差分析：
一、伏安法測電源電動勢和內阻實驗
外接法（安培表外接在并聯電路之外的電路）
作圖線如圖實線示（測量值）
可見越大，差值就越大；
時差值為0
∴ E測= E真 ， r測> r真
真實的 圖線如圖虛線所示：
該電路適用于電源內阻很大的情況
I
E
I
UV
U
I測短
O
U路
I真短
6.誤差分析：
一、伏安法測電源電動勢和內阻實驗
要想測出電池的內阻，如果采用外接法，將電流表的內阻與電源的內阻合并為，則可以不計電流表的分壓作用。最后測到的結果是相當于電池內阻與電流表內阻的總和，而兩者相差又不太多，這樣一來誤差就會比較大。
為了減小系統誤差，所選用的電壓表的內阻應該大一些。
所以應采用內接法。
外
變式一 實驗中除了待測電池和電鍵導線外只有電阻箱和電流表，如何測？
二、電源電動勢與內阻測量的基本情景變式
（1）電路如圖所示：
改變電阻箱阻值，測出對應的電流，
由（E = + r， E = + r ）
（2）主要步驟：
得：
變式一 實驗中除了待測電池和電鍵導線外只有電阻箱和電流表，如何測？
二、電源電動勢與內阻測量的基本情景變式
（1）電路如圖所示：
（3）數據處理：
若能測出多組 值，以為縱坐標，為橫坐標，作出圖象，可知這條圖線是直線，直線在縱軸的截距，圖線的斜率。
1/I
R
r
0
變式二 實驗中除了待測電源和電鍵導線外，只有電阻箱和電壓表，如何測？
二、電源電動勢與內阻測量的基本情景變式
（1）電路如圖所示：
（2）主要步驟：
改變電阻箱阻值，測出對應的電壓
由：
求出電源的電動勢和內阻
變式三 今有一個阻值為5 Ω的定值電阻，一個理想電壓表（量程大于電源電動勢），開關及
導線若干，能否測電源電動勢和內阻？
二、電源電動勢與內阻測量的基本情景變式
（1）電路如圖所示：
（2）主要步驟：
斷開、閉合，記下電壓表讀數
電源電動勢和內阻：
閉合、，記下電壓表讀數
變式四 今有一個阻值為10 Ω的定值電阻，一個電壓表，開關和導線若干，電壓表表盤上有刻
度但無刻度值。請設計一個能測定某電源內阻的實驗方案（已知電壓表內阻很大，電
壓量程大于電動勢，電源內阻約為幾歐）。
二、電源電動勢與內阻測量的基本情景變式
（1）電路如圖所示：
（2）主要步驟：
斷開、閉合，記下電壓表偏轉格數
電源內阻：
閉合、，記下電壓表偏轉格數
變式五 有兩只伏特表V1和V2，量程已知，內阻不知，另有一干電池，它的內阻不能忽略，
但大小未知。只有這兩只伏特表，電鍵和連接導線若干，要求通過測量計算出干電
池的電動勢（已知電動勢不超過伏特表的量程）
二、電源電動勢與內阻測量的基本情景變式
（1）電路如圖所示：
（2）主要步驟：
閉合、，記下讀數
閉合、斷開，記下讀數，讀數
，則：
，則：
由上兩式可得：

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