高中物理 2.10 实验：测定电池的电动势和内阻课件 新人教版选修31.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修3 1 恒定电流 第二章 10实验 测定电池的电动势和内阻 第二章 用灵敏电流计 电阻箱 滑动变阻器可以测量苹果电池的电动势和内阻 你知道这个实验的原理吗 实验原理 闭合电路的欧姆定律 测电源e r的几种方法与电路连接图 i1r u2 u2 i1r i2r2 测量数据的处理方法 2 图象法以i为横坐标 u为纵坐标建立直角坐标系 根据几组i u的测量数据 在坐标系中描点 此时可大致看到 u i图象是一条斜向下的直线 如图所示 e 电源的内阻 一 器材准备被测电源 如干电池 水果电池等 电流表 电压表 滑动变阻器 电键和导线 二 操作过程1 确定电流表 电压表的量程 按图所示电路把器材连接好 如图所示 四 注意事项在实验时应注意以下四点 1 电池应选使用过一段时间的半新电池 电流表一般选0 0 6a挡 电压表一般选0 3v挡 2 闭合开关前 一定把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端 3 在电流表有明显示数且稳定后 再读出电压表读数u和电流表读数i 4 一般来说电池的电动势和内阻都随着使用时间的增长而变化 实验时不要长时间通电 只是在读数时让电路接通 其他时间要断开电路 做 用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻 的实验 可供选用的器材有 a 电流表 量程 0 0 6ara 1 b 电流表 量程 0 3ara 0 6 c 电压表 量程 0 3vrv 5k d 电压表 量程 0 15vrv 10k e 滑动变阻器 阻值范围 0 10 额定电流 1 5a f 滑动变阻器 阻值范围 0 2k 额定电流 0 2a g 待测电源 一节一号干电池 开关 导线若干 实验仪器的选择及实物连线 1 请画出能使本实验测量精确程度较高的实验电路图 2 电路中电流表应选用 电压表应选用 滑动变阻器应选用 填字母代号 3 如图甲所示为实验所需器材 请按电路图连接实物图 解析 1 电路如图乙所示 2 考虑到待测电源只有一节干电池 所以电压表应选c 实验中电流又不能太大 一般不超过0 5a 所以电流表应选a 滑动变阻器不能选择太大的阻值 从允许最大电流和减小实验误差来看 应选择电阻较小而额定电流较大的滑动变阻器e 3 如图丙所示注意 闭合开关前 要使滑动变阻器接入电路的电阻最大 即滑到最左端 答案 1 如图乙所示 2 ace 3 如图丙所示 点评 实验器材的选取应遵循安全 精确和操作方便的原则 本实验的误差主要来自电压表的分流 因此 本实验中滑动变阻器的选择原则是 阻值范围小而额定电流较大 电压表的选择原则是 在满足量程要求的前提下选取内阻较大的 电流表的选择需根据实验中电流大小的估算值来确定 某同学用伏安法测一节干电池的电动势e和内电阻r 所给的其他器材有 a 电压表v 0 3v 15vb 电流表a 0 0 6a 3ac 变阻器r1 20 1a d 变阻器r2 1000 0 1a e 电键s和导线若干 1 实验中电压表应选用的量程为 填 0 3v 或 0 15v 电流表应选用的量程为 填 0 0 6a 或 0 3a 变阻器应选用 2 根据实验要求连接实物电路图 3 实验测得的6组数据已在u i图中标出 如图所示 请你根据数据点位置完成u i图线 并由图线求出该电池的电动势e v 电阻r 答案 1 0 3v0 0 6ar1 2 3 u i图线如图所示1 50 50 解析 1 一节干电池的电动势为1 5v 故电压表选择0 3v即可 流经干电池的电流不允许过大 故电流表选择0 0 6a即可 变阻器选择r1 调节时连续性较好 3 由闭合电路欧姆定律e u ir得 u ri e 在u i图象中 纵截距表示电源电动势 斜率绝对值代表电源内阻 某中学生课外科技活动小组利用铜片 锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池 他们测量这种电池的电动势e和内阻r 并探究电极间距对e和r的影响 实验器材如图所示 对实验原理的理解及数据处理 1 测量e和r的实验方案为 调节滑动变阻器 改变电源两端的电压u和流过电源的电流i 依据公式 利用测量数据作出u i图象 得出e和r 2 将电压表视为理想表 要求避免电流表分压作用对测量结果的影响 请在图3中用笔画线代替导线连接电路 3 实验中依次减小铜片与锌片的间距 分别得到相应果汁电池的u i图象如图中 a b c d 所示 由此可知 在该实验中 随电极间距的减小 电源电动势 填 增大 减小 或 不变 电源内阻 填 增大 减小 或 不变 曲线 c 对应的电源电动势e v 内阻r 当外电路总电阻为2500 时 该电源的输出功率p mw 均保留三位有效数字 解析 1 由路端电压u 电动势e及内阻r与电流的关系u e ir 可得u i图象 2 因为电压表为理想表 且要求避免电流表分压作用对测量结果的影响 则电路图如图所示 实物连线见答案 答案 1 u e ir 2 如图所示 3 不变 增大 0 975 478 0 268 青州市2013 2014学年高二上学期三校联考 采用如图所示的电路 测定电池的电动势和内阻 1 除了选用照片中的部分器材外 填选项 a 还需要电压表b 还需要电流表c 还需要学生电源d 不再需要其他器材 答案 1 a 2 r 0 75 0 10 3 0 2