210实验测定电池的电动势和内阻.pptx

VSRAU学习目标学习目标1、理解闭合电路欧姆定律内容、理解闭合电路欧姆定律内容2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。测定电源的电动势和内阻的探究过程。3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。、用解析法和图象法求解电动势和内阻。4、掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，、掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。重点重点 利用图线处理数据利用图线处理数据难点难点如何利用图线得到结论以及实验误差的分析如何利用图线得到结论以及实验误差的分析复习回顾：复习回顾：、部分电路欧姆定律、电源电动势与内、外电压关系、闭合电路欧姆定律 现在有一个使用过的干电池现在有一个使用过的干电池,要想测出其电动势和内阻要想测出其电动势和内阻,你需要你需要什么器材什么器材?采用什么样的电路采用什么样的电路?原理原理是什么是什么?提出问题提出问题 1、伏安法测电动势E和内阻r。AVSR原理：原理：E=U+IrE=U+Ir一、实验原理及电路一、实验原理及电路 2、用电压表、电阻箱电动势E和内阻r。VRK原理：原理：E=U+E=U+URr 3、用电流表、电阻箱电动势E和内阻r。E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)ARK原理：原理：E=IE=I（R+r)R+r)1 1、电路选择及误差分析、电路选择及误差分析AVS甲RAVS乙R实验时采用甲图所示电路误差较小实验时采用甲图所示电路误差较小甲图：甲图：误差来源于电压表的分流作用误差来源于电压表的分流作用乙图：乙图：误差来源于电流表的分压作用误差来源于电流表的分压作用二、伏安法电路和器材的选择二、伏安法电路和器材的选择误差分析AVKE,r1、本实验中，存在的系统误差是由于、本实验中，存在的系统误差是由于 电压表的分流引起。电压表的分流引起。2、由、由U-I图线可知，该实验的测图线可知，该实验的测量结果将导致电源的电动势量结果将导致电源的电动势E和内和内阻阻r都偏小。都偏小。0UI测量值测量值真实值真实值斜斜 率率k k绝绝 对对 值值=r r电流表内接时电流表内接时 E测测 E真真 r测测 r真真2、器材选择：、器材选择：安培表：安培表：00.6A伏特表：伏特表：03V滑动变阻器：滑动变阻器：阻值较小的阻值较小的,最大阻值最大阻值1020被测干电池：内阻较大被测干电池：内阻较大电键和导线电键和导线电压表、电流表、滑动变阻器、电池、开关和导线电压表、电流表、滑动变阻器、电池、开关和导线电压表、电流表、滑动变阻器、电池、开关和导线电压表、电流表、滑动变阻器、电池、开关和导线1、按原理图连接实物图、按原理图连接实物图AVS甲甲R三、实验步骤三、实验步骤2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大3 3、闭合电键、闭合电键,调节变阻器调节变阻器,使电流表的读数有明使电流表的读数有明显示数显示数,记录一组电流表和电压表的示数记录一组电流表和电压表的示数,用同用同样的方法测量并记录几组样的方法测量并记录几组U,IU,I值值4 4、断开电键、断开电键,整理好器材整理好器材12345电压（电压（V V）电流（电流（A A）次次 数数物理量物理量方法一方法一:公式法公式法改变改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的值，代入方程组联立求解，多测量几次的值，代入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出的值，算出E、r取平均值取平均值.四、数据处理四、数据处理EI短短方法二方法二:图象法图象法在坐标纸上以在坐标纸上以I为为横坐标横坐标，U为为纵坐标纵坐标，用测出几组，用测出几组的的U，I值画出值画出UI图像图像.EIr=短短EE等于等于U轴截距轴截距r等于直线的等于直线的斜率的绝对值斜率的绝对值01.51.00.80.40.60.21.11.21.31.4UI不考虑在坐标纸上以在坐标纸上以I I为横轴，为横轴，U U为纵轴建立坐标系，描点拟合为纵轴建立坐标系，描点拟合U-IU-I图线，图线，延长延长U-IU-I图线，图线跟纵轴的交点即为电动势图线，图线跟纵轴的交点即为电动势E E的值，图线斜率的的值，图线斜率的绝对值即为内阻的值。绝对值即为内阻的值。五、注意事项五、注意事项1、本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于、本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处阻值最大位置处.2、使用内阻较大一些的旧电池、使用内阻较大一些的旧电池.在实验中不要将电流调得太大，在实验中不要将电流调得太大，每次每次读完数后立即断电读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化，以免使电动势和内阻发生变化.3、要、要测出测出6组组I、U数据数据，且变化范围要大一些，且变化范围要大一些.4、画画U-I图线图线时，应使时，应使图线通过尽可能多的点图线通过尽可能多的点，并使不在直线上，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去.5、画、画U-I 图线时，图线时，纵轴的刻度纵轴的刻度可以不从零开始可以不从零开始,而是根据测得的数而是根据测得的数据据从某一恰当的值开始从某一恰当的值开始(但但横坐标必须从横坐标必须从0开始开始)这时图线与横轴的这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的，图线的斜率的绝对值仍为内阻斜率的绝对值仍为内阻r.这节课我们学习了测定电池的电动势和这节课我们学习了测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。并学习了用图象法内阻的原理和实验方法。并学习了用图象法处理实验数据。处理实验数据。课堂小结课堂小结U-IU-I法法:I-I-R R法：法：U-RU-R法法：AVSRARsVRsU/I/例例1.一位同学记录的一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据组数据见表。试根据这些数据在下图中画出在下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动图线，并根据图线读出电池的电动势势E=，电池的内阻，电池的内阻 r=.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.75E rAR1 R2 例例2.如图示的电路中，如图示的电路中，R1、R2为标准电阻，测定电源的为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的差可以忽略不计，则电动势的测量值测量值 真实值，内阻真实值，内阻的测量值的测量值 真实值，产真实值，产生误差的原因是生误差的原因是 。等于等于偏大偏大电流表有内阻电流表有内阻课堂练习1、在测定电池的电动势和内阻的实验中，用待测电池、电键和导线，配合下列仪器可以达到的实验目的的是（）A、一只电流表和一个电阻箱B、一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器C、一只电压表和一个电阻箱D、一只电流表和一个滑动变阻器ABC 如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是正确的是 ()A.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；vA解：解：E=U+Ir ，I=(IA+U/RV)，由于电压表的分流由于电压表的分流作用，对于每个电压值作用，对于每个电压值U1，测得的电流，测得的电流IA小于总电流小于总电流I1，U越大，越大，I A跟跟I1相差越大，相差越大，画出的图线应为虚线所示：画出的图线应为虚线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。所以内电阻的测量值小于真实值。C2、3 3、某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干、某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为电池的电动势约为1.5V1.5V，内阻约，内阻约11，电压表，电压表(0-3V,3k),(0-3V,3k),电流表电流表(0-0.6A,1.0),(0-0.6A,1.0),滑动变阻器有滑动变阻器有R R1 1(10 2A)(10 2A)和和 R R2 2(100 0.1A)(100 0.1A)各各一只一只;(1)(1)实验中滑动变阻器应选用实验中滑动变阻器应选用 (选填选填R R1 1或或R R2 2).).(2)(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路.(3)(3)在实验中测得多组电压和电流值在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的得到如图丙所示的U-IU-I图线图线,由图线可较准确求出该电源电动势由图线可较准确求出该电源电动势E=E=V;V;内阻内阻r=r=.1.50 0.1 0.2 0.3 0.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VVA图甲图甲图乙图乙R11.50图线的斜率为图线的斜率为0.7/0.37=1.85 r=1.85-RA=0.85 0.85