2017-2018学年人教版选修3-1---第2章-第10节-实验测定电池的电动势和内阻--课件(25张).ppt

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1、第2章第10节实验：测定电池的电动势和内阻一、实验原理根据闭合电路欧姆定律可以有下面三种方案求出电池的电动势和内阻．联立就可以解出结果，实验电路如图所示．二、实验器材在不同的方案中需要的实验器材略有不同，分别如下：方案1：待测电池一节，电流表、电压表各一个，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干．方案2：待测电池一节，电流表一个，电阻箱一个，开关一个，导线若干．方案3：待测电池一节，电压表一个，电阻箱一个，开关一个，导线若干．三、实验步骤1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程按图连接好电路．2．把滑动变阻器滑

2、片移到使电阻最大的一端．3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I，U)，填入下面的表格，用同样的方法测量几组I，U值，填入表格3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I，U)，填入下面的表格，用同样的方法测量几组I，U值，填入表格4.断开开关，整理好器材．次数123456I(A)U(V)四、数据处理1．公式法：把测量的几组数据分别代入E＝U＋Ir中，然后两个方程为一组，解方程求出几组E、r的值，最后对E、r分别求平均值作为测量结果．2．图象法(1)以I为横坐标，U

3、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；(2)用直尺画一条直线，使尽量多的点落在这条直线上，不在直线上的点，能大致均衡地分布在直线两侧；五、误差分析1．偶然误差主要来源于电压表和电流表的读数以及作UI图象时描点不准确．2．系统误差(1)电流表相对于待测电阻(电源内阻)外接(如图1所示)(2)电流表相对于待测电阻(电源内阻)内接(如图3所示)①产生原因：由于电流表的分压作用，使得电压表的读数比电源的路端电压小，电流表测得的电流等于流过电源的电流，所以在流过电流相同的情况下，U测＜U真．②

4、测量值和真实值的大小比较：依照分析可绘制出图4图线，可以从图线的意义得E测＝E真，r测＞r真．综合上述，任一种电路都存在系统误差，若电源内阻较小时，不能采用图3中的测量电路，尽管电动势的测量值准确，但内阻的测量误差很大，因此要选用图1中的测量电路．六、注意事项1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，宜选用旧电池和内阻较大的电压表．2．电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电电流不宜超过0.3A，短时间放电电流不宜超过0.5A．因此实验中不宜将I调得过大，

5、读电表的示数要快，每次读完后应立即断电．4．为了提高测量的精确度，在实验中I、U的变化范围要大一些，计算E、r时，U1和U2、I1和I2的差值要大一些．5．用伏安法测电动势E和内电阻r时，可以设计成两种电路．如图所示，在实验中我们选择甲图的原因有：依据闭合电路的欧姆定律E＝U＋Ir，在实验中需要测路端电压U和电源中的电流I，可以看出，甲图中由于电压表的分流作用，使电流表测得的不是真实的电源中的电流；乙图中由于电流表的分压作用，电压表测得的不是真实的路端电压．这两个电路都存在系统误差，由于电流表的电阻和电源的内

6、阻差不多大，则乙图测量的电源内阻阻值和真实值相差太大．故电流表的分压作用不能忽略，所以选用甲图电路较好．6．仪器的选择(1)电流表量程的选择：量程要大于电源允许通过的最大电流，对于电池来讲允许通过的最大电流是0.5A故需要选0～0.6A．(2)电压表量程的选择：量程要大于电源电动势，对一节干电池来讲，电压表量程在大于1.5V的前提下越小越好．(3)滑动变阻器的选择：滑动变阻器的最大电阻为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因电源内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可．【典型例题】某同学做“测定电动势约2V内阻

7、约几Ω的电池的电动势和内阻”实验。（1）他采用如左图所示的实验电路进行测量。现有下列器材供选用：A.电压表（0～15V，内阻约20kΩ）B.电压表（0～3V，内阻约10kΩ）C.电流表（0～0.6A，内阻约0.4Ω）D.电流表（0～3A，内阻约1Ω）E.滑动变阻器（500Ω，1A）F.滑动变阻器（20Ω，2A）（1）实验中所用电压表应选，电流表应选用，滑动变阻器应选用．（2）右图中给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路。（在答题卷先用铅笔连线，确定准确无误后，再用签字笔连线）（3）根据实

8、验数据做出U-I图象，如图所示，蓄电池的电动势E=V，内电阻r=Ω。（结果保留2位有效数字）（4）这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是。A.实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用B.实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用C.实验测出的内阻大于真实值D.实验测出的电动势小于真实值【答案】（1）B；C；F（2）如图所示；（3）2.0，3.7或3.8；（4）BD；★谢谢观赏★