人教版高中物理人教版选修3-1第二章恒定电流2.10实验：测量电源的电动势和内阻课件（共14张PPT）.ppt

1、第二章 恒定电流,丹阳中学 吴能平 2011.11.14,高 中 物 理 选修 3 1,10 实验：测量电源的电动势和内阻,问题1：测量电池的电动势和内阻的原理是什 么？课本中介绍了哪些方法？ 问题2：不同的方法优缺点是什么？ 问题3：如果待测电池的内阻太小，会对实验 带来什么不利的影响？应该如何解决？,原理：闭合电路欧姆定律 方法1：E=U+Ir 方法2：E=IR+Ir 方法3：E=U+Ur/R,一、实验原理、方法和电路图,E r,K,干电池（被测电源），电压表（03V），电流表（00.6A），滑动变阻器（10），电键，导线。,二、实验器材,1、电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路

2、图连接好电路。 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，记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组I、U的值。 4、打开电键，整理好器材。 5、处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。,三、实验步骤,四、数据处理,1.公式计算法: E=U+Ir,2、作图法,测量原理：根据闭合电路U=E-Ir，用伏特表和安培表测出几组路端电压和干路电流的值，作出U-I图象，图象与纵轴的交点就是电动势，图象与横轴的交点表示短路电流，图象斜率的绝对值表示内电阻。 这种方法叫做外推法，是科学研究中很重要的一种处理数据的方法。,作图法： 干电池内阻较

3、小时路端电压U的变化也较小，在画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）。,思考1：如果纵轴的坐标不是从零开始，其优点是什么？它与纵轴的坐标从零开始，横坐标有何不同？两者斜率的物理意义是否相同？ 思考2：由内阻r=E/I0知，直接用电压表测量 路端电压，用电流表测量短路电流，就可以直接得到电池的内阻，为何还要间接测量，不直接测量呢？,五、误差分析,实验采用外接法，测量电路存在系统误差，这是由于电压表的分流引起的，E测E真、r测r真,1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大些(选用已使用过一段时间的干电池)。 2在实验中不要将I

4、调得过大，每次读完U、I读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，使得E、r明显变化。 3测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，将测出的I、U数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E、r值再求平均值。 4在画UI图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差。,六、实验注意事项,5干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，在画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻，这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始。要直线上任取相距较远的两个点，用 计算电源的内阻。,七、巩固练习,例：用如图759所示电路测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有： A电压表V：03 V和015 V两个量程 B电流表A：00.6 A和03 A C滑动变阻器R1(最大电阻为20 ) D滑动变阻器R2(最大电阻为100 ) E开关S和导线若干,(1)电流表应选用_量程；电压表应选用_量程；滑动变阻器应选_(选填“R1”或“R2”) (2)如图所示UI图上