高中物理 实验：测定电池的电动势和内阻.ppt

10,实验：测定电池的电动势和内阻,1.,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,.,实验目的,(1),掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法,.,(2),学会用,U-I,图线处理数据的方法,.,1.,伏安法：,E=,U+,I,r,A,V,S,R,一、实验方法和原理,2.,安阻法：,E=,I,（,R+r,）,3.,伏阻法,：,A,R,S,V,R,S,二、,实验步骤,1.,按原理图连接实物图,A,V,S,R,2.,把变阻器的滑片移到电阻值最大的一端,.,3.,闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记录几组,U,、,I,值,.,4.,断开电键，整理好器材,.,方法一：公式法,改变,R,的值，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,I,、,U,的值，算出,E,、,r,取平均值,.,三、数据处理,E,I,短,方法二：图象法,在坐标纸上以为横坐标，,为纵坐标，用测出的几组,、值画出图象,.,所得直线跟纵轴的交点即为电动势,E,的值，图线的斜率的绝对值即为内阻的值,.,思考：,考虑电压表的分流作用，大致画出,U-I,真实图线,（,1,）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处,.,（,2,）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，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化,.,（,3,）要测出不少于,6,组、数据，且变化范围要大一些,.,四、注意事项,（,4,）画,图线时，应使图线通过尽可能多的点，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,.,（,5,）画,U-I,图线时，纵轴的刻度可以,不从零开始,，而是根据测得的数据从某一恰当的值开始，（但横坐标必须从,0,开始,),但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,E,，图线的斜率的绝对值仍为内阻,r.,小结：在伏安法测电阻的实验中，不论外接还是内接，电表内阻对测量都有影响,.,思考：在伏安法测电动势和内阻的实验中，电表内阻对测量有无影响呢？如果有，又是怎样影响的？,A,V,电压表示数,电流表示数,误差原因,:,电压表分流,适用条件：测量小阻值电阻，即,思考：,E,测,和,E,真,的大小关系？,r,测,和,r,真,的大小关系？,理论推导：,根据闭合回路欧姆定律，两次测量的方程为：,A,V,甲,若考虑两表内阻，应用欧姆定律有：,电压表示数,电流表示数,误差原因,:,电流表分压,适用条件：测量大阻值电阻,.,即,思考：,E,测,和,E,真,的关系？,r,测,和,r,真,的大小关系？,V,乙,A,大家现在知道在测干电池的电动势和内阻的实验中为什么采用甲图了吗？,测定电池电动势还有另外两种方法,:,用电阻箱及一只电表,(,电压表或电流表,),试画出测量的电路图,需要测定的实验数据有哪些,?,写出计算电动势及内阻的表达式,.,A,K,E,r,R,V,K,E,r,R,1.,用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意,事项中错误的是,(),A,应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变,化比较明显,B,移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流,表过载,C,根据实验记录的数据作,U,一,I,图象时，应通过尽可能多的,点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线,两侧,D.,出于安全的考虑，在选择电表时，量程越大越好,.,D,E r,A,R,1,R,2,2.,如图所示的电路中，,R,1,、,R,2,为标准电阻，测定电源的,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，内阻的测量值,，产生,误差的原因是,.,等于,偏大,电流表有内阻,3.,在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和,导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的（）,A.,一只电流表和一个滑动变阻器,B.,一只电流表和一只电压表,C.,一只电流表和一个电阻箱,D.,一只电压表和一个电阻箱,ACD,4.,请根据下面的,U-I,图线读出电池的电动势,E,=,_,V,，,电池的内阻,r=,1.47,0.76,5.要测量一电源的电动势,E,（,小于,3V,）,和内阻,r,（约,1,）,.,现有下列器材：电压表,V,（,3V,和,15V,两个量程）、,电阻箱（,0,999.9,）、定值电阻,R,0,=3,、开关和导线,.,某同学根据所给器材设计如下的实验电路,.,（,1,）电路中定值电阻,R,0,的作用是,.,保护电源,防止短路,（,2,）请根据电路图甲，在图乙中用笔画线代替导线连接电路,.,1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,R,0,3,V,15,乙,V,R,R,0,S,E,甲,3,）该同学调节电阻箱阻值,R,，,读出对应的电压表读数,U,，,得到两组数据：,R,1,=2.0,时，,U,1,=2.37V,；,R,2,=4.0,时，,U,2,=2.51V.,由这二组数可求得电源的电动势为,E=,V,，,内阻为,r=,（,4,）,为使最终测量结果更精确，在不改变实验方法，不,更换实验器材的前提下，请你对该同学提一条建议,.,2.94,1.2,解,:,（,3,）,解得,E=2.94V r=1.2,（,4,）多测几组,R,、,U,，,分别求出电动势,E,、内阻,r,，,再求,E,、,r,的平均值，利用图象处理数据,.,1.,实验原理和实验步骤,.,2,.,实验数据处理和误差分析,.,3,.,图象的横坐标和截距的物理意义,.,4,.,其他测量方法和误差分析,.,只有一条路不能选择,那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝,那就是成长的路,.,