沪科版选修31 2.10实验：测定电池的电动势和内阻 课件（16张）.ppt

4 2测定电池的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律复习 如图所示的电路 闭合开关s 调节滑动变阻器的触头 电压表读数为u1 2 5v时电流表读数i1 1 0a 改变滑动变阻器的触头位置 电压表读数为u1 2 0v时电流表读数i1 2 0a 求电源的电动势和内电阻 电压表看成理想电表 学习目标 1 理解测量电源的电动势和内阻的原理和方法 2 掌握实验方法 并学会处理实验数据 重点难点 掌握实验原理 合理处理实验数据 高考导航 1 基本考点 测量原理 通过电源的u i图像求电源的电动势和内电阻 2 常考点 实验原理 数据处理方法 误差分析 实验设计中电表的选择及实物图的连接 一 实验目的1 进一步熟练电压表 电流表 滑动变阻器的使用 2 学会用伏安法测电池的电动势和内阻 3 学会利用图象处理实验数据 二 实验原理1 原理图如图2 9 1所示 图2 9 1 三 实验器材被测电池 干电池 电流表 电压表 滑动变阻器 电键和导线等 四 实验步骤1 确定电流表 电压表的量程 按图2 9 1所示电路把器材连接好 如图2 9 2所示 图2 9 2 2 把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大 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i和u的值 4 断开电键 整理好器材 5 数据处理 用原理中的方法计算或从u i图象中找出e和r 二 测量数据处理方法 1 代数法 运用解方程组求解e和r 为了减小实验的偶然误差 应该利用u i值多求几组e和r的值 算出它们的平均值 2 图象法对于e r一定的电源 路端电压u与通过干路的电流i u i图象应该是一条直线 这条直线与纵轴的交点表示电源的电动势 与横轴i的交点表示短路电流 图线斜率的绝对值表示电源的内阻 三 误差分析造成误差的主要原因是未考虑电压表的分流作用 使得电流表上读出的数值比实际的总电流 即流过电源的电流 要小一些 u越大 电流表的读数与总电流的偏差就越大 e测 e真 r测 r真 四 注意事项 1 为了使电池的路端电压变化明显 电池的内阻宜大一些 实验中不要将i调得过大 读完u和i的数据后应立即断开电源 以免干电池在大电流放电时极化现象严重 使得e和r明显变化 2 在画u i图象时 要尽量使多数点落在直线上 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 这样可减小偶然误差 提高测量精确度 3 干电池内阻较小时u的变化较小 坐标图中数据点将呈现如图所示的状况 下部分大面积空间得不到利用 为此可使坐标不从零开始 如图乙所示 纵坐标不从零开始 把纵坐标的比例放大 可使结果的误差减小些 此时图线与横轴交点不表示短路电流 计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点 用r 计算出电池的内阻r 1 在用图甲所示的电路测电池电动势和内电阻时 由于电压表的分流作用造成系统误差 图乙所示的u i图象中有两条直线ab和a b 其中一条是根据实测数据画出的直线 另一条是修正电压表分流所引起的误差得到的直线 由图可知 正确的是 a ab是根据实测数据画出的直线b a b是根据实测数据画出的直线c 路端电压u越大 通过电压表的电流越大d 由于电压表的分流作用 使电池电动势和内电阻的测量值都小于真实值 答案 acd 2 用电流表和电压表测定电池的电动势e和内阻r 所用的电路如左下图所示 一位同学测得的五组数据如表中所示 1 试根据这些数据在右上图中作u i图线 2 根据图线得出电池的电动势e v 根据图线得出的电池内阻r 3 若不作出图线 只选用其中两组u和i的数据 可利用公式e u1 i1r和e u2 i2r算出e和r 这样做可能得出误差较大的数值 选用第 组和第 组的数据 求得e和r误差最大 3 在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中 1 画出实验电路图 误差要小 2 现备有以下器材 a 干电池1个b 滑动变阻器 0 50 c 滑动变阻器 0 1750 d 电压表 0 3v e 电压表 0 15v f 电流表 0