高中物理 第2章 恒定电流 第10节 实验 测定电池的电动势和内阻课件 新人教版选修3-1.ppt

第10节实验:测定电池的电动势和内阻,实验基础,实验探究,典例研习,实验基础解读实验萃取精华,实验探究探寻结论提升精度,一、数据处理1.公式法用两组U和I的数据,代入E=U+Ir,解方程组得到E和r的值,为了减小误差,利用U,I的值多求几组E和r的值,算出它们的平均值.,二、误差分析将虚线框内的部分电路等效为一个电源,a,b端开路时的电压就是等效电源的电动势,a,b端的电阻就是等效电源的内阻,由此可得:E测E,r测r,即电动势测量值小于真实值,内阻测量值小于真实值.,三、注意事项1.如果使用的是水果电池,它的内阻虽然比较大,但不够稳定,测量前要做好充分的准备,测量尽量迅速.2.如果使用干电池,则选择内阻大些的、已使用过的电池.3.在量程合适的前提下,选择内阻大一些的电压表.4.当路端电压变化不是很明显时,作图像时,纵轴单位可以取得小一些,且纵轴起点可以不从零开始.,(教师参考)其他方案方案一利用两只电流表测定电池电动势和内阻实验原理:测量电路如图所示,闭合S时,测得两电流表的示数分别为I1,I2,调节滑动变阻器改变R,测得几组不同的电流值,获得实验数据.误差分析:此方法需要给定电流表及串联定值电阻的阻值,计算时计入了该阻值,所以本实验的测量值等于真实值.,方案二利用两只电压表测定电池电动势和内阻实验原理:测量电路如图所示,断开S时,测得两电压表的示数分别为U1,U2;再闭合S,测得电压表V1的示数为U1,获得实验数据.数据处理:联立方程组,利用公式法和平均值法求出电池电动势和内阻.,典例研习通法悟道拓宽思路,类型一,实验原理及数据处理,(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至(选填“左”或“右”)端.(3)移动变阻器的滑片,得到几组电压表和电流表的示数,描绘成如图(丙)所示的U-I图像,从图线得出干电池的电动势为V;(4)利用图(丙)可得到干电池的内阻为.(保留两位有效数字),思路点拨:(1)干电池内阻较小,应采用电流表外接法.(2)图(丙)中纵坐标截距表示电源的电动势,图像斜率的绝对值表示电源的内阻.,解析:(1)为准确测定干电池的电动势和内阻,应选择图(乙);(2)为了保证安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至左端,使得滑动变阻器电阻处于最大的位置;(3)根据U=E-Ir可知电源的电动势为E=1.4V;答案:(1)(乙)(2)左(3)1.4(4)1.0,规律方法本题考查利用伏安法测电池电动势和内阻的实验原理和图像法、公式法处理实验数据.解题的关键是识别并利用图像,明确图像所反映的物理意义.,类型二,测电池的电动势和内阻的其他实验方法,(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表.答:,.,(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=A-1-1,截距b=A-1.(4)根据图线求得电源电动势E=V,内阻r=.,思路点拨:(1)电流表两端的电压为UA=IRA,(2)由题意知该电流表的最小分度为2mA,由题图(b)可得读数为110mA,考虑到表格内各组数据的单位及有效数字位数,故结果应为0.110A.,(2)0.1109.09(3)见解析图1.0(在0.961.04之间均对)6.0(在5.96.1之间均对)(4)3.0(在2.73.3之间均对)1.0(