物理人教版（2019）必修第三册12.3实验：电池电动势和内阻的测量（共12张ppt）

(共12张PPT)
第十二章 电能 能量守恒定律
第3节 实验：电池电动势和内阻的测量
第一课时
1.经历实验设计过程，理解测定电源电动势和内阻的实验原理。
2.在理解实验原理的基础上,能完成测电源电动势和内阻的规范实验操作。
3.学会利用U-图像处理数据并得出电源的电动势和内阻,进一步体会利用图像进行数据处理的方法。
4.尝试分析电源电动势和内阻的测量误差,了解实验中减小误差的方法。
学习目标
二、实验原理：
一、实验目的: 测定电池的电动势和内阻
闭合电路欧姆定律
表达式有哪些？
纯电阻电路
一切电路
测量
测量
测量 和
伏安法
伏阻法
安阻法
新课教学
纯电阻电路
新课教学
方法一：伏安法
被测电池(干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线等。
三、实验器材：
二、
一、实验目的: 测定电池的电动势和内阻
测量取平均!
A
V
S
R
新课教学
1：确定电流表、电压表量程，按图连接好电
路，并把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。
四、实验步骤：
A
V
S
R
例：待测电池组（电动势约为3V，内阻约为1Ω）
A.电流表：量程0~0.6A
B.电流表：量程0~3A
C.电压表：量程0~3A
D.电压表：量程0~15A
E.滑动变阻器：0~20Ω,额定电流1A
F.滑动变阻器：0~3000Ω额定电流15A
答案：ACE
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四、实验步骤：
A
V
S
R
2：把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大（保护电路）
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
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数据处理
五、数据出处理（两种方法）：
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.
E1 r1
E2 r2
E3 r3
E 和 r
E= U1+ I1r
E= U2+ I2r
E= U3+ I3r
E= U4+ I4r
E= U5+ I5r
E= U6+ I6r
·
方法二：图象法
在坐标纸上以Ｉ轴为横坐标，Ｕ为纵坐标，用测出几组的Ｕ，Ｉ值画出Ｕ－Ｉ图像
新课教学
注意：
坐标值是否从0开始。
O
.
.
k=-r
U/
I/
·
·
·
·
·
例2：从图像求出电动势为E＝ V 内阻为r= Ω
1.47
0.74
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
·
新课教学
六、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）要测出不小于6组Ｉ、Ｕ数据，且变化范围要大一些
（4）画Ｕ—Ｉ图线时，应使图线通过仅可能多的点，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)但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.
新课教学
1.偶然误差：
2.系统误差
内接法
电流表的分压
外接法
电压表的分流
主要来源于电压表和电流表的读数以及作图象时描点不很准确．
七、误差分析：
课堂检测
第 12 页
乙
用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻。用所示的甲、乙两个供实验的电路图，实验应选用电路图___ 。选用较好的电路后，由于安培表和伏特表内电阻对电路的影响，所测的电动势将偏____ 。根据实验测得的一系列数据，画出U－I图(如图丙)，被测干电池的电动势为______V，内阻为______Ω。(结果均保留两位小数)
小
1.40
0.40