第四章　 第三节 测量电源的电动势和内阻（课件 学案 练习，共6份）粤教版（2019）必修 第三册

第三节　测量电源的电动势和内阻 第1课时　伏安法测电池的电动势和内阻 [学习目标]　1.知道伏安法测电源电动势和内阻的原理，进一步理解路端电压随电流变化的关系(重点)。2.会用图像处理数据(重点)。3.尝试进行电源电动势和内阻测量误差分析，了解测量中减小误差的方法(重难点)。 一、实验思路 由E＝_____知，改变外电路的阻值可测出多组_____、_____的值，通过计算或作U－I图像可求出E、r的值。实验电路如图所示。 二、物理量的测量 实验中需要测量_____和_____两个物理量。而仅测两组U、I数据，联立方程解得E和r，误差可能较大，只有多次测量，并对数据进行处理，才能减小误差。所以应该使用_____改变外电路电阻，进行多次测量。 三、数据分析 1．计算法：由E＝U1＋I1r，E＝_____可解得E＝，r＝。可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的_____。 2．作图法： (1)以电流I为横轴，电压U为纵轴得到的U－I图像是一条直线。 (2)将图线两侧延长，纵轴截距是断路时的路端电压，这时的电压U等于_____；横轴截距是路端电压U＝0时的电流，它的数值就是短路电流I短＝。 (3)图线斜率的绝对值为_____，即r＝||＝。 3．误差分析 (1)偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数不准确以及作U－I图像时描点不准确。 (2)系统误差：主要原因是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些。U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大(U＝0时，电压表不分流，即I短是准确的)，将测量结果与真实情况在U－I坐标系中表示出来，如图所示，可见E测r真，实际r测＝r真＋RA，由于电流表内阻和干电池电源的内阻接近，误差较大，所以一般选择误差较小的甲电路图。若已知RA，乙图的接法可求出r真＝r测－RA，乙图的接法无系统误差，故此种情况应优先选择乙电路图。 丙 四、注意事项 1．为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻_____的电压表。 2．实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池因大电流放电时间过长导致内阻r发生明显变化。 3.当干电池的路端电压变化不很明显时，作图像，纵轴起点可不从零开始。如图所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的_____，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点，用r＝||求出。 例1　(2024·安庆市高二检测)测电源的电动势和内电阻的实验电路和U－I图像如图所示，请回答下列问题： (1)如图甲所示，在闭合开关之前滑动变阻器的滑片P放在_____处(填“a”或“b”)； (2)现备有以下器材： A．干电池1个 B．滑动变阻器(0～50 Ω) C．电压表(0～3 V) D．电压表(0～15 V) E．电流表(0～0.6 A) F．电流表(0～3 A) 其中电流表应选_____，电压表应选_____。(填字母代号) (3)根据电路图连接实物图； (4)如图乙是根据实验数据画出的U－I图像。由此可知这个干电池的电动势E＝_____ V，内电阻r＝_____ Ω。 (5)由于电压表的分流作用使本实验电路存在系统误差，导致E测_____E真，r测_____r真。(均填“>”“<”或“＝”) 例2　(2024·深圳市高二期中)某实验小组测量一充电宝的电动势和内阻。从说明书可知该充电宝的电动势约为5 V，内阻很小，约0.1～0.3 Ω，最大放电电流为2 A。 (1)该小组想进一步精确测出该充电宝的电动势和内阻，实验室提供的器材如下： A．电压表V(量程为6 V，内阻约为 ... ...