2.9《实验：测定电池的电动势和内阻》PPT课件(新人教版 选修3-1)

(共18张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修3-1
2.9《实验：测定电池的
电动势和内阻》
教学目标
一、知识与技能
1、理解闭合电路欧姆定律内容
2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。
二、过程与方法
1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。
2、学会利用图线处理数据的方法。
三、情感态度与价值观
使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。
教学重点
利用图线处理数据
教学难点
如何利用图线得到结论以及实验误差的分析
教学工具
电池，电压表，电流表，滑线变阻器，开关，导线
教学方法
实验法，讲解法
一、实验原理
1、U-I法：E=U+Ir
r
I
U
E
r
I
U
E
2
2
1
1
+
=
+
=
2、I-R法：E=IR+Ir
3、U-R法：
r
R
U
U+
E=
1、电路选择及误差分析
A
V
S
甲
R
A
V
S
乙
R
一般采用甲图电路误差较小
甲图：误差来源于电压表的分流作用
乙图：误差来源于电流表的分压作用
二、U-I法电路和器材的选择
适宜测小内阻电源
适宜测大内阻电源
2、器材选择：
安培表：
0~0.6A
伏特表：
0~3V
滑动变阻器：
阻值较小的,最大阻值10~20Ω
被测干电池：内阻较大
电键和导线
1、按原理图连接实物图
A
V
S
甲
R
三、实验步骤
2、把变阻器的滑片移到一端使其阻值最大
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.
四、数据处理
E
I短
方法二:图象法
在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出几组的U，I值画出U－I图像.
E
I
r
=
短
E
E等于U轴截距
r等于直线的斜率的绝对值
五、注意事项
1、本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处.
2、使用内阻较大一些的旧电池. 在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化.
3、要测出6组I、U数据，且变化范围要大一些.
4、画U-I图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使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.
5、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的值开始(但横坐标必须从0开始)这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的斜率的绝对值仍为内阻r.
设计测E、r的其它方法及误差分析
I-R法：
R1
A
R2
K1
K2
A
R
K
六、实验设计
U-R法：
V
R
K
K2
R1
V
R2
K1
例:有两只电压表A和B，量程已知，内阻不知等于多少；另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少；只用这两只电压表，电键和一些连接用导线，能通过测量计算出这个电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程).
(1)画出你测量时所用的电路图;
(2)以测量的量作为已知量，导出电动势的式子.
[解](1)电路如图所示：
(2)闭合S2：
断开S2：
由上两式可得：
如果已知电压表的内阻，还可测r=
作业
P71问题与练习:
1、2、3