1、第三十三讲电动势闭合电路欧姆定律测定电源电动势和内阻1. 电源(1) 从能量转化的角度看,是通过把其他形式的能转化为的装置(2) 电源的重要参数:电动势和2. 电源的电动势(1) 描述把其他形式的能转化为电能的的物理量(2) 电动势定义式:(3) 单位:3. 闭合电路欧姆定律(1) 闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟成反比(2) 公式:4. 用电压表和电流表测电源的电动势和内阻(1) 原理:根据闭合电路欧姆定律的表达式(2) 实验电路图(在线框中画出):5. 实验数据处理与误差分析(1) 为了减小偶然误差,要多做几次实验,多取几组数据,然后利用UI图象处理实验数据将点描好后,用直尺画一条
2、直线,使尽可能多的点落在这条直线上,而且在直线两侧的点数大致相等这条直线代表的UI关系的偶然误差比每一组实验数据的偶然误差都小这条直线 就是被测电源电动势E(对应的I0),就是被测电源的内阻r(特别要注意:有时纵坐标的起始点不是0,求内阻的一般式应该是r)(2) 误差:电动势的测量值E测真实值,内电阻的测量值r测真实值1. 电源的电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功. 电池中,非静电力是化学作用,它使化学能转化为电势能;发电机中,非静电力是电磁作用,它使机械能转化为电势能2. 闭合电路欧姆定律的说明及分析(1) 闭合电路发生变化时,内、外电压重新分配,但总
3、和保持不变,电源电动势EU内U外(2) 两种表达形式: I; EU内U外(3) 由U端EIr知,路端电压U和外电阻R外关系为:R外增大,U端变大,当R外(断路)时,U端E(最大);R外减小,U外变小,当R外0(短路)时,U端0(最小)(4) 总电流I和外电阻R外关系:R外增大,I变小,当R外时,I0;R外减小时,I变大,当R外0时,I(最大)(电源被短路,是不允许的)3. 几种功率:电源总功率P总EI(消耗功率);输出功率P输出U端I(外电路功率);电源损耗功率P内损I2r(内电路功率);线路损耗功率P线损I2R线4. 电池的容量:电池放电时能输出的总电荷量,单位为Ah、mAh.5. 用电压表
4、和电流表测电源的电动势和内阻系统误差分析本实验电路中电压表的示数是准确的,而电流表的示数比通过电源的实际电流小,所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的为了减小这个系统误差, 滑动变阻器R的阻值应该小一些,所选用的电压表的内阻应该大一些电流不能过大,一般小于0.5A,电流表一般选00.6A挡,电压表一般选03V挡6. 其他方法,如图所示电路图甲乙甲图实验原理:EU1r,EU2r.乙图实验原理:EI1(R1r),EI2(R2r)甲、乙电路图中R1、R2可以用电阻箱代替 【例1】 (2018届南京学业水平模拟)如图所示,电源的内阻r2.0,电阻R8.0,开关闭合后,电流表示数I0.30A.则电源
5、的电动势EV;在t10s时间内,电阻R产生的焦耳热QJ.笔记:【例2】 如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的路端电压U和通过电源的电流I间的图象,则两电源的电动势E1E2,内阻r1r2.(均选填“”“”或“”) 笔记:【例3】 如图所示,是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路电路中R1、R2为已知阻值的电阻下列说法中正确的是()甲乙丙A. 只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B. 只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C. 只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻D. 三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻笔记:1. (2016年江苏省普通
6、高中学业水平测试)一太阳能电池板不接负载时的电压是0.8V,短路时的电流是0.04A,则该电池板的电动势为 V,内电阻为 .2. (2017年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示电路中,闭合开关S后,增大滑动变阻器R的阻值,则电流表A的读数将(选填“变大”或“变小”),电阻R0消耗的功率将(选填“变大”或“变小”)3. 太阳能是绿色能源,太阳能发电已被广泛应用,某型号太阳能电池组的电动势为43.2V,内阻为6,给一个阻值为8.4的电阻供电,则通过该电阻的电流为A,该电阻两端的电压为V.1. 下面给出多种用伏安法测电源电动势和内阻的数据处理方法,其中既减小偶然误差,又直观、简便的方法是 ()A.
7、 测出两组I、U的数据,代入方程组EU1I1r和EU2I2r中,即可求出E和rB. 多测几组I、U的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值C. 测出多组I、U的数据,画出UI图象,再根据图象求E、rD. 多测出几组I、U数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出开路时的路端电压即为电压势E,再用闭合电路欧姆定律求出内阻r2. (2017届徐州学业水平模拟)如图所示电路,电源电动势为4V,内阻为1,小灯泡电阻为3,则开关闭合后,电源内部的电流方向为(选填“由A到B”或“由B到A”);电流的大小为A.3. 在如图所示的电路中,R1、R2为标准电阻,测定电源电动势和内阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的测量值真实值,内电阻的测量值真实值,测量误差产生的原因是 (第2题) (第3题) (第4题) (第5题)4. (2018届盐城学业水平模拟)如图所示的电路中,电源的电动势为6V,定值电阻为5,电流表和电压表均是理想电表开关S闭合后,电压表的示数为5V,则电流表的示数为A,电源内阻为.5. (2017届镇江学业水平模拟)如图所示的电路中,当开关S1闭合、S2断开时灯泡L正常发光若再将开关S2闭合,则电流表的读数变(选填“大”或“小”),电压表的读数变(选填“大”或“小”)