人教版选修31 2.10　实验测定电池的电动势和内阻 课件（29张）.pptx

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3 1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3v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 6a 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a b 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 0 0 6a ra 1 b 电流表 量程 0 3a ra 0 6 c 电压表 量程 0 3v rv 5k d 电压表 量程 0 15v rv 10k e 滑动变阻器 0 10 额定电流1 5a f 滑动变阻器 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 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 ace 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 5a 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 6a 3a b 电压表 量程3v 15v c 定值电阻 阻值为1 额定功率为5w d 定值电阻 阻值为10 额定功率为10w 图2 10 5e 滑动变阻器 阻值范围为0 10 额定电流为2a f 滑动变阻器 阻值范围为0 100 额定电流为1a 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