物理必修 第三册第2节 科学测量:电源的电动势和内阻教课内容课件ppt

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第2节科学测量：电源的电动势和内阻
如何测量电源的电动势和内阻？下面，让我们通过实验进行探究。
（1）测量电源的电动势和内阻。 （2）学习通过计算和作图分析处理实验数据。
电流表、电压表、滑动变阻器、待测干电池、开关、导线等。
如图 4-9 所示，通过改变滑动变阻器 R 的阻值，测出两组 U、I 值。根据闭合电路欧姆定律，可得下列方程 E = U ₁+ I₁r E = U₂ + I₂r
请写出实验步骤，完成实验操作。注意合上开关前， 应调节滑动变阻器，使接通后电流最小。
（1）通过计算求出电源的电动势与内阻。将读出的电压表示数 U 和电流表示数 I 填入你设计的表格中，并根据相应公式求出 E 和 r。
（2） 用 作图法分析电源的电动势与内阻。如图4-10 所示，建立 U-I 坐标系，将记录表中的 U、I 值在坐标系中描出相应的点，再根据这些点画出直线，延长该直线，使它分别与纵坐标轴和横坐标轴交于 A、B两点。由闭合电路欧姆定律可知，A、B 所在直线的方程为 U = E - I r。
由实验图像可知，该直线斜率的绝对值
由直线方程可知，U-I 图像斜率的绝对值等于电源内阻的大小。
除偶然误差外，还有哪些因素会对实验结果产生影响？
能提出并准确表述在实验中可能遇到的物理问题；能在他人指导下制订实验方案，设计实验步骤，能用电流表和电压表等实验器材进行实验，能注意实验安全；会用作图方法分析实验数据，测得电源的电动势和内阻；能撰写完整的实验报告，在报告中能呈现设计的实验步骤、实验表格，以及数据分析过程和实验结论，能有针对性地反思交流过程与结果。注意提升实验操作能力、数据分析与解释能力。 ——科学探究
1. 请撰写“ 测量电源的电动势和内阻 ”的实验报告，注意在报 告中呈现设计的实验步骤、实验表格，以及数据分析过程和实验结论，并与同学交流实验过程与结果。 2. 两个电源的 U-I 图像如图所示。请根据图像比较 1、2 两个电源的电动势和内阻的大小关系，并说明理由。
3. 为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源、开关和导线以外，配合下列哪组仪器，可以达到实验目的？请说明理由。 （1）一个电流表和一个电阻箱； （2）一个电流表和一个滑动变阻器； （3）一个电压表和一个电阻箱； （4）一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器。
4. 某次实验得到的 U-I 图像如图所示。请根据该图像求出电源 的电动势、内阻和短路电流。
7. 有一个密封盒，其表面可见一个灯泡和一个可调电阻器的旋钮。为了探究密封盒里灯泡和可调电阻器是如何连接的，某同学连接了一个如图所示的电路，他将可调电阻器的电阻 R 减小，并将变化前后的结果记录下来。
（1）请判断盒中的可调电阻器和灯泡是如何连接的，并说明理由。利用记录的数据，计算灯泡工作时的电阻值。 （2）将两个 1.5 V 的电池串联来代替低压电源，进行同样的实验，发现当 R 减小时，灯泡的亮度会发生变化。请解释这一现象。 （3）在实际操作中，这种电路有没有安全隐患？如果有，请指出安全隐患产生的原因及可能造成的后果。