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电源电动势范文1
测定电源电动势和内阻是电学中的重要实验，是高考考查的重点，同时也是高考中的热点实验，主要考查对该实验原理的理解，即用伏安法测电源的电动势和内阻。涉及实验步骤和误差分析的考查，即学会用U-I图象处理实验数据求出电源电动势E和内阻r，以及电表内阻对实验结果产生的影响的误差分析。同时，近些年实验考视学生对图象的理解，而本实验完全可以从多方面来综合考查知识的理解和学生的综合能力。此实验的高考命题已不局限于课本上的实验项目，更注重了考查学生对知识的迁移能力和创新思维能力。但是不论如何考查，却都离不开基本知识对应的模型，下面让我们一起来探究和学习如何利用基本的模型来解决实际的问题。
一、测定电源电动势和内阻的基本模型
用伏特表和安培表测量电池电动势和内阻，并利用图象法来处理数据是本实验的基本模型。
1.实验依据：闭合电路欧姆定律
2.实验电路：如图1所示
3.E和r的求解：由U=E-Ir得
4.作图法数据处理，如图2所示
5.误差分析
用伏安法测电源电动势和内阻的方法很简单，但系统误差较大，这主要是由于伏特表和安培表内阻对测量结果的影响而造成的。用这种方法测电动势可供选择的电路有两种，如图3甲、乙所示。
当用甲图时，考虑电表内阻，从电路上分析，可得：r测
下面我们来利用基本的模型来测定电源电动势和内阻，并分析每种方法的原理及处理办法与模型的联系。
二、用一只电流表和一只电阻箱测量
[例1]在“测定电源电动势和内阻”的实验中，除待测电源（E、r），足够的连接导线外，实验室仅提供：一只量程合适的电流表A，一只电阻箱R，一个开关S。
（1）画出实验原理图；
（2）写出用测量值表示的电源电动势E和内阻r的表达式，并注明式中各物理量的含义。
解析：由模型原理E=U+Ir可知，在这第一类问题中，缺少的是用电压表测电压的一项，于是问题的关键就是解决U。而由欧姆定律得：U=IR，所以U的问题也就容易解决了。
（1）设计实验原理图如图4所示
四、用两只电压表测量
拓展：此类问题结合了电表的改装，这时，我们的思路就更开阔了，因为若是有两只电流表，那就可以结合一只定值电阻改装成电压表，进而解决模型原理E=U+Ir中的电压表测定的U的问题。同理，若是题目中只给两只电压表，那就可以结合一只定值电阻改装成电流表，进而解决模型E=U+Ir中的电流表测定I的问题，但是不管如何的思路，都离不开基本的模型原理E=U+Ir。
电源电动势范文2
根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，改变外电路电阻R，用电压表和电流表测出多组路端电压U和总电流I，以电压U为纵坐标，电流I为横坐标，作出I－U图象，如图1。由U=－rI+E知：把图线延长到和纵轴相交，其截距就表示I=0时的路端电压，等于电源的电动势；把图线延长到和横轴相交，其截距表示路端电压等于零时的总电流，也即外电路短路时的电流I ，所以此图线斜率的大小就等于电源的内电阻r= = 。
二、电路分析
1. 若采用图2所示电路来测定电源电动势和内电阻，则该电路存在着系统误差：
这是由于电压表的分流I ，使电流表示数I小于电源的输出电流I ＝I+I ，而I = ，显见：U越大，I 越大，只有短路时U＝0，才有I ＝I＝I ，即图3中的B点。它们的关系可用图3表示，实测的图线为AB，经过I 修正后的图线为A′B，即实测的E和r都小于真实值。
实验室中的J0408型电压表0―3V档内电阻为3KΩ，实验中，变阻器R的取值一般不超过30Ω，所以电压表的分流影响不大。
利用欧姆定律: U= E -（I+I ）r ，将I = 代入可导出U= -I ，对比实验原理式U=E-Ir可得测量值： E= ，r= 。【由r= 得 = + 可看出：实测的r为当将电压表与电源并联后看成等效电源时的等效电源内阻值，即r为R 与r 的并联值，如图4】可知：E＜E ，r＜r 。
为减小系统误差，图2电路要求R ＞＞r ，这在中学物理实验室中是容易达到的，所以课本上采用这种电路图。这种接法引起误差的原因，是由于电压表分流的影响。
2. 若采用图5所示电路来测定电源电动势和内电阻，则该电路也存在着系统误差：
这是由于电流表的分压U ，使电压表的测量值U 小于电源的端电压U ＝U ，而有U ＝U +U 的关系，且U =IR ，故电流I越大，U 也越大，当电路断开时，U ＝U ，即图6中的A点。
实测的图线为AB，当将电流表内阻看成内电路的一部分时，如图7所示，r ＝r +R ，这样处理后，图线可修正为AB′，此时图线与横轴的交点并不是电源的短路电流，但由图线可知：E ＝E ，r ＞r 。
只有当R ＜＜r 时，才有r ＝r 。然而中学的实验设备很难达到这一点，故此法不可取。
我们注意到，用此种方法测出的电源内阻误差虽大，但测出的电源电动势则是准确真实的。
三、电路改进
综合考虑以上两种方法，将实验电路加以改进，改进后的电路图如图8所示，实验操作步骤为:
①按照电路图连接电路，将滑动变阻器R阻值调至最大；
②闭合电键S，将单刀双掷开关S′置于a，调整滑动变阻器，测出多组U、I值，在坐标系中画出U-I图线甲；
③闭合电键S，将单刀双掷开关S′置于b，调整滑动变阻器，测出多组U、I值，在坐标系中画出U-I图线乙；
④断开电键S。
实验操作完成之后，利用图象法处理数据，在同一坐标系中画出了两条直线甲和乙，纵、横轴截距分别为U 、U 和I 、I 。如图9。
在图8中，当开关置于a时，U ＝E－I （R ＋r），所以图线中的纵轴截距U 就等于电源的电动势E；当开关置于b时，U =E-（I +I ）r=E-(I + )r，得U = E- I r，这也是一次函数，当U ＝0时，短路电流I =I = ，所以r= ，即由图9可准确得出电源的电动势E=U ，内电阻r= 。
可见，在原来课本方案的基础上，通过添加一只单刀双掷开关，用来改变电压表接入电路的方式，对测量电路加以改进，就可使得测量方法更加合理，就能够最大程度地消除误差。
电源电动势范文3
在做《测定电源电动势和内阻》实验时，由于电流表和电压表存在内阻， 使得我们不可能同时准确测得流过电池的电流和电池两端的电压，因此测量结果不可避免地存在系统误差。在分析实验误差时，若采用定量计算的方法不仅比较繁琐，而且不易看出实验误差产生的原因。若采用定性分析方法，不仅可迅速地得出结论，且能更好地揭示实验误差产生的原因。下面，就介绍两种定性分析实验误差的方法。
（一）图象法
用U―I函数图象定性地分析实验误差的情况。
由图1所示的电路可知，电流表准确地读出了流过电池的电流I，但电压表读的却是R两端的电压UR，它小于电池两端的电压即路端电压U路。路端电压U路和电压表读出的电压UR的差值ΔU=U路-UR=UA=I・RA即为电流表两端的电压。由于RA是定值，在路端电压U路越低，电流I越大的情况下，误差I・RA就越大；而当I趋于0时，误差I・RA也趋于0。此时，测量值和真实值重合，路端电压U路趋于电动势E。将测量值I1，U1；I2，U2和真实值I1， = U1+ I1・RA；I2， = U2+ I2・RA分别在U―I图中标出，可得两条直线。如图2所示，它们在U轴上的截距相同，也即电池的电动势的测量值和真实值相等。而在I轴上有不同的截距；测量值的截距小，直线的斜率大，也即测得的电池内阻偏大。因此，如果采用这种接法，测得的电动势无系统误差，但测得的电池内阻偏大。
由图3所示的电路知，电压表的读数准确地读出了路端电压U路，但电流表读的电流却是流过电阻R的电流IR，它小于流过电池的总电流I，它们的差值也即流过电压表的电流：ΔI=I-IR= IV= ；因为RV是定值，因此U路越大，误差ΔI也就越大；当U路趋于0时，误差ΔI也趋于0。如图4所示，它们在I轴上截距相同，表明短路电流的测量值无系统误差而在U轴上截距不同，可清楚地看出电动势的测量值E测小于真实值E，从直线的斜率可得出内阻的测量值r测也小于真实值r。
（二） 等效电源法
在运用图1所示的电路测量时，电流表准确地读出了流过电池的电流I，但电压表的读数却是电阻两端的电压UR，而我们却把它认为是路端电压U路，即我们把此时电流表的电阻归为电源的内阻，也就是说把电池和电流表这一整体
电源电动势范文4
实验电路：电流表相对电源外接（课本上的方法），如图1所示。
实验原理：测定电源电动势和内阻的基本原理是闭合电路欧姆定律E=U+Ir，只要测出两组路端电压和总电流，联立解方程组即可得电源的电动势E和内阻r，
本实验主要误差来源于电压表分流存在系统误差，导致电流表读数（测量值）小于电源的实际输出电流（真实值）
现就误差分析如下：
方法1：理论计算法
设电源的电动势和内电阻的真实值分别为E真和r真，电源的电动势和内电阻的测量值分别为E测和r测。电流表和电压表的内阻分别为RA和RV。滑动变阻器从右向左移动，得到的两组示数分别为（U1，I1）和（U2，I2）。如果不考虑电压表和电流表的内阻，由全电路欧姆定律有：
这就是电动势和内电阻的真实值。
由于滑动变阻器阻值从最大到最小变化，故U1>U2，所以， 因此：E测
由于RV>r，所以两者的相对误差都很小。一般就是采用这种测量电路测量电源的电动势和内电阻。
方法2.图象法
由于图象直观、简洁，会经常在物理学中用到，特别是在定性分析中有其优越性，下面就本实验图象分析如下：
首先对于U-I图象，要知道横坐标的截距表示短路电流，纵坐标的截距表示断路电压，也就是电源的电动势，斜率表示电源的内阻。
测出几组U、I值，然后在U-I坐标系中描点并连线如图中①线所示。直线①与U轴的交点表示电源电动势的测量值，直线①斜率的绝对值表示内电阻的测量值。由于电压表的分流作用，对于某一组具体的（U1'，I1'），电压表测得电压U1'就是电源的路端电压，而通过电源的电流比电流表测得的I1'略大，满足 关系，可见U'越大，I=I-I'越大；U'越小，I=I-I'越小，特别的当U'=0时，I=I-I'。对每一个点进行修正，每一个点的电压值不变，电流值略微变大，而且当电压值越大，对应的调整量也越大。证明调整过的点位于同一条直线上的方法如上面所述。把经过修正的点连接起来，如图中②线所示。这样直线②与U轴的交点表示电源电动势的真实值，图线斜率的绝对值表示内电阻的真实值。可见，用课本上所示电路测得的电动势和内电阻都是偏小的。
方法3.等效法
我们知道实际电压表可以等效为理想电压表和RV的并联，实际电流表可以等效为理想电流表和RA的串联。图1电路误差的主要来源是电流表的读数小于实际的总电流，所以实验电路可以等效为如下电路。
等效电路虚线部分可等效为一个电源，电压表测的是等效电源的路端电压，电流表测的是等效电源的总电流，故该电路测的是等效电源的电动势和内阻。根据等效电源知识有：
因为RV>r真，故该电路误差极小。
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因此和人教版不同，科教版教材采取了另外一种主线.
教材以“手电筒为什么不亮？”这个常见生活现象出发，通过三个实验探究出电源端电压与标称电压不同，由此引出电动势与内阻的概念.通过分析闭合电路中总的电势降落，而电池的作用就是将电势相应升高，这也就是闭合电路欧姆定律的内涵.最后又回归到一开始，利用新的电路规律去解释手电筒为何不亮、电源两端电压和标称电压不同等现象.
学生在初中阶段，已经学习了欧姆定律、焦耳定律、伏安法测电阻等，在高二阶段，又深入学习了电场力的功、电势能、功能关系和外电路上能量转化，以及在静电力功基础上建立的电势和电势差，可以说研究的比较全面.而这些研究都是针对外电路的，针对电源内部电路的研究几乎为零.需要指出的是，在这些学过的概念中，电势（差）很抽象，虽然经过学习，大部分学生不能真正的理解电势的物理意义.
根据皮亚杰的认识发展理论，学生在学习的过程实际是学生主体进行同化和顺应最后到达认知平衡的过程，学习是否有效，在于学生的认知结构是否由于刺激而发生了合理的改.又根据新课标理念，课堂要以学生为主体、教师为主导，教师要辅助学生在原有的基础上进行新的认知结构的构建.
据此本节课采用了基于问题的探究式教学：依次增加电路中小灯泡并联的个数，发现小灯泡变暗，创设与初中所学物理规律相悖的实验现象，让学生发现自己认知和实验现象之间的矛盾；在此基础上引导学生利用化学开放电池进行实验，班级学生共同参与实验探究；通过实验的结果分析，帮助学生构建出闭合电路中电势变化的物理情景，提出新的物理概念电动势；最后从能量转化等角度进行总结提升，深入理解电动势.通过真实的实验现象，让学生看到电源在供电时其两端电压的变化；让学生感受科学规律源于实验.通过观察、分析数据背后所隐藏的物理意义，帮助学生在认知结构上构建新的物理情景，让学生感受逻辑思维的力量.
教学过程设计
1暴露学生原有认知，并创设和原有认知相矛盾的实验现象
实验1 如图1所示，闭合开关S后，依次闭合支路上的开关，观察小灯泡的亮度变化和电压表的示数变化.能够观察到小灯泡的亮度依次变暗.
问题1小灯泡为什么会依次变暗？减小的电压去了哪里了？
实验2如图2所示，依次闭合支路上的开关，观察此时小灯泡的亮度变化和电压表的电压变化值.能够观察到此时小灯泡亮度依然依次变暗，电压表示数变小.
问题2此时小灯泡两端减小的电压去了哪里了？
通过问题1让学生明确电流通过电阻后会产生电势降落，为后边的问题做铺垫；问题2将本节重要概念电源内阻引出.
2设计方案，实验探究
展示实验室所用的开放化学电池，引导学生用此设计实验，对提出问题进行探究.
实验3利用开放电池对电阻供电，电路图如图3所示，分别测量外电路电阻不同时原电池内部电阻引起的电势降落U2和外电阻引起的电势降落U1（路端电压）.记录数据在
表1中.
表1
U1/V
U2/V
U1+U2/V
2.0
2.0
1.8
0.2
2.0
1.6
0.4
2.0
1.4
0.6
2.0
1.2
0.8
2.0
问题3观察并分析实验数据，回答能得出哪些实验结论？
a.电路未接通时，U1最大；
b.开关闭合后，U1比刚才小了，电源内部电势降落U2不为零；
c.U1与U2之和在误差允许范围内等于一个定值，即电路未接通时电源两端电压.d.随着外电路电阻阻值的减小，U2逐渐增大，U1逐渐减小.
3针对核心问题，精讲点拨
（1）电源内阻
分析结论：
a.电路未接通时，U1最大；
b.开关闭合后，U1比刚才小了，电源内部电势降落U2不为零；
（2）电源电动势
分析结论：
c.U1与U2之和在误差允许范围内等于一个定值，即电路未接通时电源两端电压.这个值是内外电路上电势降落的总和；
之所以内外一共就降落这么多（我们可以利用手中的粉笔被抬高和它所降落高度进行对比）是因为电源将电势抬高这么多！这个值就等于这个电源的电动势大小.
4结合理论，总结提升
闭合回路中的电势变化情况，电源将电势升高，然后由于电源内部有电阻，本身会引起一定的电势降落，电源提供给外电路的路端电压实际上是剩余的部分.
在外电路上，正电荷在静电力作用下由正极运动到负极，电势能减小转化为其他形式的能；在电源内部，需要非静电力（化学作用）将正电荷由负极搬到正极，此时非静电力对正电荷做功，其他形式的能转化为电势能.不同电源的电动势越大，那么移动单位正电荷非静电力所需要做的功越多，能量的转化就越多.电源电动势等于移动单位正电荷由负极到正极，非静电力所做的功.
电动势：电源将单位正电荷由电源负极移到电源正极非静电力所做的功.
单位：伏特
物理意义：表征电源其它形式的能转化为电能特性.
大小：电源不接入电路时其两端的电压，由电源本身决定.
举例：开放电池、手机电池
5应用新认知，解决实际问题
观察生活常见的电池，不同电池商标上的标识不同，分别代表什么意思？
教学反思
（1）“电池在供电时，其两端电压是不变的”这是学生的前概念，从物理上来讲这个前概念是片面的，只有理想电池才满足这样的条件；而从心理角度来讲，这个前概念是学生学习本课的第一阻力.因此，本节课从演示实验开始，让学生真实看到电源供电时，其两端电压会随着外电路的变化而改变，创设和学生认知相矛盾的现象，打破学生的认知平衡，激发学生思考.
（2）在探究阶段，引导学生利用实验来验证猜想，学生共同参与实验过程、数据读取和处理，提高学生学习兴趣和课堂参与度，让学生体会科研过程.在实验过程中凸显学生的主体地位.
电源电动势范文6
不是所有充电宝支持，具体如下：
1、不是所有移动电源都支持边充边放功能。
2、如果充电宝牌子支持，设计上也可能存在问题，因为为了简化电路，降低成本，给移动电源充电时分一支流给手机充电，这样就优先对低压电池充电，输入电流不够时，有时充手机的电流大，有时充移动电源的电流大，两支电流都不稳定，影响电池寿命。
3、产品设计边充边放时，为了避免以上情况，增加了一个MOS，通过MCU对电流进行管理，当移动电源上有负载时，优先对负载进行充电，负载电流满足一定条件时，才转为对移动
（来源：文章屋网 ）
