高中物理 《实验：测定电池的电动势和内阻》课件 新人教版选修3

在工商部门对手机市场的一次的例行检查中 怀疑某品牌手机的电池上所标称的手机电池电动势和内阻与实际不相符 如果是你 你打算怎么办 通过实验来测量 能直接利用多用电表来测电动势和内阻吗 不能那你能根据所学的知识设计一个实验来进行测量吗 假如实验室里有电压表 电流表 滑线变阻器 开关 导线若干 2 9实验 测定电池的电动势和内阻 1 1 你准备运用电路中什么知识进行测量 闭和回路的欧姆定律 用电压表测路端电压 用电流表测电流 根据然后列方程组 求解 2 你的测量电路是怎样的 E U1 I1r E U2 I2r 或 一 实验原理探究 3 如果实验室里只有电流表和变阻箱 开关和若干导线 你又如何设计电路 电流I 电流表 路端电压 U IR 电路图 E r 测量方程 4 如果给你一只变阻箱和电压表 你又如何设计电路 小结 1 电源电动势和内阻的测量实验 是高中阶段首次同时测定两个有关联关系的物理量的实验 测量方法是 通过改变测量条件 至少测量两次 然后得到两个方程 列方程组求解 2 本实验的测量原理是 闭合回路的欧姆定律 二 实验方案实施 1 测量任务 在有伏特表和安培表的条件下 测量一节旧干电池的电动势和内阻 即利用伏安法测量 2 实验器材 待测干电池 符合条件的伏特表和安培表各一只 滑线变阻器一只 开关一只 导线若干 3 测量电路图 4 测量步骤 实验步骤 1 按原理图连接实物图 连线时 电键要断开哦 2 把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大 3 闭合电键 调节变阻器 使电流表的读数有明显示数 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U I值 4 断开电键 整理好器材 方法一 公式法 改变R的阻值 从电流表和电压表中读取两组I U的值 代入方程组联立求解 多测量几次I U的值 算出E r取平均值 缺点 计算量大 思考 有没有计算量小而又能减小偶然误差的数据处理方法呢 三 数据处理 方法二 图象法 在坐标纸上以 轴为横坐标 为纵坐标 用测出几组的 值画出 图象 1 所得直线跟纵轴的交点即为电动势E的值 2 图线的斜率的绝对值即为内阻的值 3 图线与横轴的交点为短路电流 图象方程 如何利用图象求E和r 牛刀小试 根据右图 试求电动势和内阻 E 0 87V 思考题 1 本实验的测量对象是谁 2 实验中滑线变阻器的作用是什么 4 课本中为什么选旧电池和水果电池进行测量 电池 作用 通过改变电阻的阻值可以让电源处于不同的工作状态 3 在调节滑线变阻器的阻值的过程中 为什么要从大到小进行调节 出于安全考虑 保护电表和电源 旧电池和水果电池的内阻较大 以使电压表示数变化明显 1 用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中 下列注意事项中错误的是 A 应选用旧的干电池作为被测电源 以使电压表示数的变化比较明显B 移动变阻器的触头时 不能使滑动变阻器短路造成电流表过载C 根据实验记录的数据作U一I图象时 应通过尽可能多的点画一条直线 并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧D 出于安全考虑 在选择电表时 量程越大越好 典型例题 D 2 下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法 其中既能减小偶然误差 又直观 简便的方法是 A 测出两组I U的数据 代人方程组 E U1十I1r和E U2十I2r 求出E和rB 多测几组I U的数据 求出几组E r 最后分别求出其平均值C 测出多组I U的数据 画出U I图象 再根据图象求E rD 多测出几组I U数据 分别求出I和U的平均值 用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E 再用闭合电路欧姆定律求出内电阻 C 3 根据下表数据做U I图线 并根据图线求E和r 步骤 1 建立合适的坐标系 2 描点3 观察4 用直尺连线 要求 让尽可能多的点在这条直线上 不在直线上的点均匀地分布在直线的两侧 个别明显错误的数据舍掉 5 根据图线求电动势和内阻 思考 观察你画的图线 有什么特点 怎样进行改进 4 2 9实验 测定电池的电动势和内阻 2 问题 在前面利用伏安法测一节旧电池的电动势和内阻的实验中 有两个测量电路 即 我们选择的是甲电路 为什么 系统误差分析 复习伏安法测电阻的系统误差分析 电流表外接法 电压表示数 电流表示数 适用条件 测量小阻值电阻 即 误差来源 电压表的分流 分流越小 误差越小 测量值偏小 电流表内接法 电压表示数 电流表示数 误差来源 电流表的分压 分压越少 误差越小 测量值偏大 适用条件 测量大电阻 即 小结 在伏安法测电阻的实验中 不论外接还是内接 共同原因是电表内阻对测量的影响 思考 在伏安法测电动势和内阻的实验中 电表内阻对测量有无影响呢 如果有 又是怎样影响的 电压表示数 电流表示数 误差原因 伏特表分流 适用条件 测量小阻值电阻 即 思考 E测和E真的关系 r测和r真的大小关系 理论推导 根据闭合回路欧姆定律 两次测量方程为 若考虑两表内阻 应用欧姆定律有 电压表示数 电流表示数 误差原因 安培表分压 适用条件 测量大阻值电阻 即 思考 E测和E真的关系 r测和r真的大小关系 大家现在知道在测干电池的电动势和内阻的实验中为什么采用甲图了吗 5 测量电源B的电动势E及电阻r E约为4 5V r约为1 5 器材 量程3V的理想电压表 量程0 5A的电流表 具有一定内阻 固定电阻R 4 电键K 滑线变阻器R 导线若干要求 画出实验