电源电动势及内阻
电动势与内阻的公式
电动势与内阻的公式主要有两种：
不计内阻的情况下，电动势的公式为E=IR总，其中E为电动势，I为外路电流，R总为总电阻。
考虑内阻的情况下，电动势的公式为E=U内+U外=I(r+R)，或者E=I(R+r)，其中r为内阻，R为外电阻，U内为内电压，U外为外电压。
在测电源电动势和内电阻的实验中，通常使用闭合电路欧姆定律来测量。
根据闭合电路欧姆定律，电动势E等于电源两端的电压U加上电源内阻r上的电压降Ir，即E=U+Ir。
通过改变外电阻R，测量出对应的路端电压U和电流I，可以用公式法或图像法求出电源的电动势E和内电阻r。
需要注意的是，电动势E是描述电源将其他形式的能量转化为电能的本领大小的物理量，其大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移送到正极时所做的功。
而内阻r则是电源内部的电阻，它反映了电源将电能转化为其他形式能量的能力大小。
因此，电动势和内阻都是描述电源性质的重要物理量。
电源电动势和内阻计算公式
电源电动势和内阻计算公式在电路中，电源电动势和内阻是两个非常重要的参数。
电源电动势是指电源在没有负载时的电压，而内阻则是指电源内部的电阻。
这两个参数的计算公式可以帮助我们更好地理解电路的工作原理。
电源电动势的计算公式电源电动势是指电源在没有负载时的电压，也就是电源的最大输出电压。
在实际应用中，电源电动势通常是由电池或发电机提供的。
电源电动势的计算公式如下：E = V + Ir其中，E表示电源电动势，V表示电源的开路电压，I表示电路中的电流，r表示电源的内阻。
这个公式的意义是，电源电动势等于电源的开路电压加上电流通过电源内部电阻时产生的电压降。
当电路中没有负载时，电流为零，因此电源电动势等于电源的开路电压。
内阻的计算公式内阻是指电源内部的电阻，它是电源输出电压和电源电动势之间的差异。
内阻的计算公式如下：r = (E - V) / I其中，r表示电源的内阻，E表示电源电动势，V表示电源的开路电压，I表示电路中的电流。
这个公式的意义是，电源的内阻等于电源电动势和电源开路电压之间的差异除以电路中的电流。
当电路中的电流越大时，电源的内阻也会越大。
应用举例假设我们有一个电池，它的开路电压为12伏特，内阻为0.5欧姆。
我们将这个电池连接到一个电阻为2欧姆的负载上，电路中的电流为4安培。
那么，这个电池的电源电动势和内阻分别是多少？根据上面的公式，我们可以得到：E = V + Ir = 12 + 4 x 0.5 = 14伏特r = (E - V) / I = (14 - 12) / 4 = 0.5欧姆因此，这个电池的电源电动势为14伏特，内阻为0.5欧姆。
结论电源电动势和内阻是电路中非常重要的参数，它们的计算公式可以帮助我们更好地理解电路的工作原理。
在实际应用中，我们需要根据电路的具体情况来计算电源电动势和内阻，以确保电路的正常工作。
测定电源电动势和内阻(共20张PPT)
A
r真
UV1 I A2
UV2 IA1
E真 UV2 IA2
RA
UV1 IA2
UV2 IA1
乙
E测
U V
I A r测
E测 UV1 IA1r测 E测 UV2 IA2r测
r测
UV1 IA2
UV2 IA1
E测 UV2 IA2
U I
V1 A2
UV2 IA1
对比系数得： E E r r R
r 测 > r真
答案 (1)2 (3)1＝（R1＋Rg）（R0＋r）·1＋R1＋Rg＋R0＋r (4)2.08(2.07～2.09
I
E
R
E
均可) (5)＝
四、命题考向：②结合实物图连接和实验注意事项考查
2．某同学为了测定一个笔记本电脑电池板的电动势和内阻。 (1)他先用多用电表直接测电池板的两极电压，应将红表笔接在电 池板的________(填“正”或“负”)极。 (2)接下来该同学用如图9的电路来完成电动势和内阻的测量，图9 中电压表和开关之间的3种连接方式，其中正确的是________。 (填“①”“②”或“③”)。
四、命题考向：③结合电路故障和实验原理考查
3．[2017·天津理综，9(3)]某探究性学习小组利用如图10所示的电 路电阻测R量1＝电9池.0的k电Ω，动为势了和方内便阻读。数其和中作电图流，表给A电1的池内串阻联r1一＝个1.0R0k＝Ω3，.0 Ω 的电阻。
①按图示电路进行连接后，发现aa′、bb′和cc′三
)
I A
r真
V
V
E真
U V1 (1
r真 RV
)
IA1r真
E真
UV2 (1
电源电动势和内阻
电源电动势和内阻引言在电路中，电源是提供电流的装置，而电动势（Electromotive Force，简称EMF）则是描述电源能够提供的电势差。
电源的电动势决定了电流的流动方向和大小，而内阻则是电源内部对电流流动的阻力。
本文将详细介绍电源电动势和内阻的概念、性质和影响因素，并讨论其在电路中的应用和测量方法。
电源电动势概念电源电动势是指电源提供的单位正电荷所具有的能量。
它可以理解为电源内部的正电荷在有效载荷上所释放的能量，通常用符号E表示。
特性1.电源电动势是电源的固有特性，与电路中的其他元件无关。
2.电源电动势可以为正或负，取决于电源放电或充电的方向。
3.电源电动势的单位是伏特（Volt，简称V）。
影响因素电源电动势受多种因素影响，其中最主要的有：1.化学反应：如化学电池中的化学反应能够产生电动势。
2.温度：温度升高可以增加电动势，但超过一定温度范围后电动势反而会下降。
3.材料选择：不同的材料具有不同的电化学特性，从而影响电动势。
电源内阻概念电源内阻是指电源内部的阻力，它是电流在电源内部流动时所遇到的阻碍。
内阻可以理解为电源自身的“消耗”，通常用符号r表示。
特性1.内阻是电源的固有特性，与电路中的其他元件无关。
2.内阻的大小直接影响电源输出的电压和电流。
3.内阻的单位是欧姆（Ohm，简称Ω）。
影响因素电源内阻的大小和电源本身的特性有关，但一般情况下，以下因素影响内阻的大小：1.电源类型：不同类型的电源（如干电池、蓄电池、太阳能电池等）具有不同的内阻。
2.电源负载：电源输出的电流越大，内阻的影响就越明显。
3.温度：电源内阻随着温度的升高而增加。
4.电源使用时间：长时间使用的电源内阻可能会发生变化。
电源电动势和内阻的测量为了测量电源的电动势和内阻，通常可以采用以下方法：1.电压法：使用电压计或示波器测量电源的开路电压（即没有负载的情况下），并通过电源输出电流的测量计算内阻。
2.电流法：将电源连接到一个已知阻值的负载上，测量电源输出电流和负载两端的电压，并通过计算得到电动势和内阻。
研究电路中的电动势和内阻
研究电路中的电动势和内阻电动势（E）：电动势是指电源在没有电流流动时，单位正电荷从电源的负极移动到正极所做的功，通常用符号E表示。
电动势的单位是伏特（V）。
电源的电动势是电源本身的性质，它决定了电源能够推动电荷移动的能力。
内阻（r）：内阻是指电源内部的电阻，它阻碍了电流在电源内部的流动。
内阻的存在会导致电源输出的电动势降低，从而影响电路中其他元件的工作。
内阻的单位是欧姆（Ω）。
电路中的电动势和内阻对电路的运行有重要影响。
以下是它们的一些关键知识点：1.电动势和内阻的关系：电动势等于电路中电流乘以内阻，即E = I * r。
这个公式表明，电路中的电流越小，内阻对电动势的影响越小；反之，电流越大，内阻对电动势的影响越大。
2.电路中的电压分配：在串联电路中，电源的电动势等于电路中各个元件电压之和。
即E = V1 + V2 + … + Vn。
其中，V1、V2、…、Vn分别是电路中各个元件的电压。
在并联电路中，电源的电动势等于各个分支电路电压的乘积之和，即E = V1 * V2 * … * Vn。
3.电源的效率：电源的效率是指电源输出的有用功率与输入的电动势之比。
用符号η表示，即η = (E * I) / E。
电源的效率越高，说明电源的能量转换效率越高。
4.电动势的测量：电动势可以通过电压表进行测量。
在测量时，将电压表的两个探头分别连接到电源的正负极，即可显示电源的电动势。
5.内阻的影响因素：内阻的大小取决于电源的类型和制造材料。
例如，电池的内阻通常较小，而发电机的内阻较大。
内阻会随着电源的使用时间和温度等因素发生变化。
6.内阻的测量：内阻的测量相对较为复杂，一般需要断开电源的负载，使用万用表等仪器进行测量。
在测量时，注意避免电源的电动势变化对测量结果的影响。
7.减小内阻的影响：为了减小内阻对电路的影响，可以采取以下措施：选用内阻较小的电源；尽量减小电路中的电流；使用合适的电路元件，降低电路的总电阻。
通过以上知识点的学习，学生可以更好地理解电路中的电动势和内阻的概念，并为后续的电路分析和设计打下基础。
测电源的电动势和内阻
数据记录与处理
01
将实验中测量的数据记录在实验 报告中，包括电流、电压和电阻 值。
02
根据测量的数据，利用欧姆定律 计算出电源的内阻，并分析误差 来源。
04
实验结果分析
数据处理与误差分析
数据处理
通过测量电源在不同负载下的电压和电流，绘制电压与电流的关系图，并利用线性拟合得到直线的斜率和截距， 从而计算出电源的电动势和内阻。
分析
根据测量结果，分析电动势和内阻的大 小及变化趋势，判断电源的性能和特性 。
VS
讨论
结合实验结果，讨论实验过程中可能存在 的误差来源及改进方法，提高实验结果的 可靠性和精度。同时，也可以探讨不同类 型电源的电动势和内阻特性，为实际应用 提供参考。
05
实验总结与思考
实验收获与体会
01 掌握了电源电动势和内阻的测量原理和方法 。
分析方法
对实验结果进行分析，比较不同实验条件下的电动势和内阻值，探究电源性能的 变化规律。同时，还可以对实验误差进行分析，了解误差来源和减小误差的方法 。
02
实验原理
电动势的定义和测量方法
电动势
电源的电动势是指电源将其他形式的 能转化为电能的本领，在数值上等于 非静电力将单位正电荷从电源负极经 电源内部移送到正极时所做的功。
误差分析
根据测量过程中可能存在的误差来源，如电压表、电流表和电源的内阻等，对测量结果进行误差分析，判断测量 结果的可靠性和精度。
电动势和内阻的测量结果
电动势
通过线性拟合得到的直线斜率即为 电源的电动势，单位为伏特（V）。
内阻
通过线性拟合得到的直线截距即为 电源的内阻，单位为欧姆（Ω）。
实验三测电源电动势和内阻
实验三：测电源电动势和内阻一、测电源电动势和内阻的方法：1.伏安法：用电流表和电压表测电动势和内阻：滑动变阻器不能选太大的，一般用几十欧的，电压表测的是路端电压。
【考察的最多】2.安阻法（电流表与电阻箱）测电动势和内阻：根据闭合电路欧姆定律写出关于R和1/I的关系，计算出斜率和截距再计算电动势和内阻3.伏阻法（电压表与电阻箱）测电动势和内阻：根据闭合电路欧姆定律写出关于1/R和1/U的关系，计算出斜率和截距再计算电动势和内阻二、常见的考法1. 数据处理：根据数据描点、连线、画图、求截距和斜率，再计算电动势和内阻【考的很多】2. 仪器的选择：电流表一般选0.6A，电压表一般选3V。
滑动变阻器一般选几十欧。
3. 干路中有保护电阻时，用等效电源法将保护电阻处理掉，再用闭合电路欧姆定律计算表达式。
4. 误差分析（考虑电压表内阻和电流表内阻）【典型例题剖析】考点1：伏安法测E,r的实验原理和数据处理★★[例1]在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中．(1)备有如下器材A．干电池1节B．滑动变阻器(0～20 Ω)C．滑动变阻器(0～1 kΩ)D．电压表(0～3 V)E．电流表(0～0.6 A)F．电流表(0～3 A)G．开关、导线若干其中滑动变阻器应选__________，电流表应选__________．(只填器材前的序号)滑动变阻器应选阻值比较小的，电源内阻较小，否则调节起来电压变化的范围小。
(2)为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．电压表测；路端电压(3)某同学根据实验数据画出的U－I图像如图所示，由图像可得电池的电动势为____________V，内电阻为____________Ω.分析：滑动变阻器应该选用阻值比电源内阻大几倍的电阻，这样调节滑动变阻器可以得到多组数据。
如果滑动变阻器阻值比较大，比电源内阻大得多，则不论怎么调节滑动变阻器，路端电压（滑动变阻器上分的电压几乎不变），因此，电压的变化范围太小，做出的图象仅局限在很小的范围内。
测量电源的电动势和内阻的几种
O
0.5
0.7
2.8
R2
R1
R
S2
S1
V
E
a
b
2. (07宁夏)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为： 干电池：电动势约为1.5 V，符号 电压表：量程1 V，内阻998.3 Ω，符号 电流表：量程1 A，符号 滑动变阻器：最大阻值10Ω，符号 电阻箱：最大阻值99999.9 Ω，符号 单刀单掷开关1个，符号 导线若干 ①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内，要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。 ②为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的 倍，电阻箱的阻值应为 Ω。
E r
S
U1
V
R
A
考点5：误差来源
例一 用如图所示电路测电池的电动势和内电阻时，由于电压表的分流作用造成系统误差。U-I图象中一条是根据实测数据画出的，另一条是修正电压表分流所的误差后得到的，由图可知（ ）A.图线AB是根据实测数据画出的B.图线A′B是根据实测数据画出的C.路端电压越高，通过电压表的电流越大D.电动势和内电阻的测量值都小于真实值。
V
A
+
-
V
A
+
-
E r
S
由于知道电压表的内阻，所以用电流表内接法。
2. (07宁夏)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为： 干电池：电动势约为1.5 V，符号 电压表：量程1 V，内阻998.3 Ω，符号 电流表：量程1 A，符号 滑动变阻器：最大阻值10Ω，符号 电阻箱：最大阻值99999.9 Ω，符号 单刀单掷开关1个，符号 导线若干. ②为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的 倍，电阻箱的阻值应为 Ω。
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DIS实验：
电流传感器 电压传感器
E r
实验电路（1）
电压传感器
E
电流传感器
r
实验电路（2）
实验误差分析
电流传感器 电压传感器
E
r
实验电路（1）
电压传感器示数准确 电流传感器示数偏小
电压传感器
E
电流传感器
r
实验电路（2）
电压传感器示数准确 电流传感器示数偏小电源电动势和内电阻的测量
方案设计：
所需仪器不受限制，尽可能多地设计实 验的方案，自行设计最好，有困难可小组 进行讨论或参考课本内容进行设计。
电源电动势和内电阻的测量
方案一：
器材： 电路：
测量的物理量： 数据处理的设想：
方案交流：
在你的设计方案中，把你最得意 的一个介绍给大家，说出你的主要设 计思想，讲一讲好在哪里？会有不恰 当之处吗？按方案去做会不会有困难？