2018-2019学年高中物理 第二章 恒定电流 10 实验测定电池的电动势和内阻课件 新人教版选修3-1.ppt

10 实验:测定电池的电动势和内阻,了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法,教学目标,【重点】 掌握实验原理和方法，学会处理实验数据 【难点】 用图像法处理实验数据,重点难点,“实验：测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修31第二章第十节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，通过本节课的学习，既能巩固学生电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，又能激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义，建议教学过程中利用分组实验法和讲解法.,教学建议,【导入一】 引入新课 教师：我们已经学习了闭合电路的欧姆定律，请大家写出有关的公式 学生：回忆并写出闭合电路欧姆定律的公式 教师：这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律来测量电池的电动势和内阻,新课导入,【导入二】 随身听用干电池当电源，连续几个小时地播放磁带，音质就会发生明显的改变，节奏变慢、音调变低，也就是说电池不能用了；但改听收音机时，仍能正常收听，这是为什么呢？播放磁带时，耗电量比较大，连续几个小时地播放，电池内阻变得比较大，导致路端电压变小，达不到播放磁带的供电电压，也就无法正常工作了；当改听收音机时，因为收音机的工作电流很小，虽然电池的内阻变大了，但内电压很小，路端电压仍能满足收音机的工作电压，所以收音机能正常收听如何测定电池的电动势和内阻呢？,新课导入,【实验目的】 1.掌握用电压表和电流表测定电池的电动势和内阻的方法. 2.学习用U-I图像处理实验数据的方法. 3.会分析应用电阻箱和电表测定电池的电动势和内阻的方法.,学习互动,【实验原理】 实验电路如图2-10-1甲所示,对外电路来说,电流表采用 ,这样才能保证电动势和内阻的测量误差都较小.改变 ,测出几组I、U 的数据,利用图乙所示的图像法即可求出电动势E和内阻r. 图2-10-1,学习互动,“内接法”,滑动变阻器接入电路的阻值,【实验器材】 电压表、电流表、 、电池、开关、坐标纸和导线. 想一想 现在有一节干电池,想要测出它的电动势和内阻,你需要什么仪器?采用什么样的电路图?原理是什么?,学习互动,滑动变阻器,要点总结 测定电源的电动势和内阻时应注意: 1.在选用电池时,应选用内阻较大的电池,可以选用已经使用一段较长时间的1号电池,这样电池的路端电压才有较大的变化. 2.实验过程中电路中的电流不要调得过大,读电表示数时要快,读完后立即断电.因为电池以较大电流放电时,极化现象较为严重,电动势明显下降,内阻明显增大. 3.测量U、I数据不能少于6组,并且变化范围要大些.,学习互动,4.在作U-I图像时,要根据测量数据选取合适的坐标值,有时U轴的坐标值要从某一恰当的值开始,I轴的坐标值必须从零开始.在作图时,要使较多的点落在直线上,不落在直线上的点要均匀分布在直线的两侧. 【实验步骤】 1.按实验电路图连接实物图,电流表用 量程,电压表用3 V量程; 2.把滑动变阻器的滑片移到使阻值 的一端; 3.闭合开关,调节滑动变阻器使电流表有明显的示数,记录多组I、U数据; 4.处理数据:用公式法或作图法求出电源的电动势和内阻.,学习互动,0.6 A,最大,【实验数据的处理】 想一想 测电动势和内阻的数据处理方法有哪些?误差结果如何?,学习互动,2.图像法:路端电压U=E-Ir,画出电源的U-I测量图线和真实图线如图2-10-2所示.测量图线为实线AB,真实图线为虚线AB.由图线可以看出r和E的测量值都小于真实值,即r测r真,E测E真. 图2-10-2,学习互动,【实验的创新】 想一想 如果只有一个电表,如何测电动势和内阻?应用图像处理数据,怎样得到电动势和内阻?,学习互动,要点总结,学习互动,自我检测,图2-10-3,自我检测,2.(误差分析)(多选)在“用伏安法测电池的电动势和内阻”的实验中,下列说法中错误的是( ) A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显 B.应选用内阻较小的电压表和电流表 C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 D.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小,自我检测,自我检测,答案 BD 解析 在“用伏安法测电池的电动势和内阻”的实验中,应选用内阻较大的电 压表和内阻较小的电流表,滑动变阻器阻值不能太大,如果太大不便于调节.,3.(实验原理和误差分析)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中,供选用的器材有: A.电流表(量程:00.6 A,RA=1 ); B.电流表(量程:03 A,RA=0.6 ); C.电压表(量程:03 V,RV=5 k); D.电压表(量程:015 V,RV=10 k); E.滑动变阻器(010 ,额定电流1.5 A); F.滑动变阻器(02 k,额定电流0.2 A); G.待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干.,自我检测,(1)请在下面虚线框中画出能使本实验测量精确程度高的实验电路. (2)电路中电流表应选用 ,电压表应选用 ,滑动变阻器应选用_. (填写字母代号) (3)图2-10-4为实验所需器材,请按原理图连接正确的实验电路. (4)引起该实验系统误差的主要原因是_。 图2-10-4,自我检测,自我检测,答案 (1)如图甲所示 (2)A C E (3)如图乙所示 (4)电压表的分流 甲 乙,自我检测,解析 (2)考虑到待测电源只有一节干电池,所以电压表应选C;放电电流又不能太大,一般不超过0.5 A,所以电流表应选A;滑动变阻器不能选择阻值太大的,从允许的最大电流和减小实验误差方面来看,应选择电阻较小而额定电流较大的滑动变阻器E. (4)系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的,该实验中的系统误差是由于电压表的分流使得电流表读数(即测量值)总是比干路中真实电流值小,造成E测E真,r测r真.,4.(实验综合)用如图2-10-5所示电路测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,电路中定值电阻R0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有: A.电流表(量程0.6 A、3 A); B.电压表(量程3 V、15 V); C.定值电阻(阻值为1 、额定功率为5 W); D.定值电阻(阻值为10 、额定功率为10 W); 图2-10-5 E.滑动变阻器(阻值范围为010 、额定电流为2 A); F.滑动变阻器(阻值范围为0100 、额定电流为1 A).,自我检测,(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择 V,电流表的量程应选择 A;R0应选择 的定值电阻,R应选择阻值范围是 的滑动变阻器. (2)引起该实验系统误差的主要原因是 .,