(共20张PPT)
第三节:实验:电池电动势和内阻的测量
学习目标
(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-I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。
有一节干电池,想测出其电动势和内电阻。现有电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱、开关,你能设计几种实验方案?
第一部分 实验思路
方案一:电流表,电压表,滑动变阻器
E= U + I r
E=I R+ I r
方案二:电流表,电阻箱
方案三:电压表,电阻箱
E=U+
伏阻法
安阻法
伏安法
第二部分 实验步骤及数据处理
电流表:0~0.6A
电压表:0~3V
滑动变阻器:阻值较小的,最大阻值5~20Ω
被测干电池:旧的干电池,内阻较大。
电键和导线
方案一:伏安法测电源电动势和内阻
E= U + I r
2.把变阻器的滑动片移到使阻值最大的一端;
3.闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数,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I和U的值;
4.断开开关,整理好器材;
1.确定电流表、电压表的量程,按原理图连接电路;
实验步骤
数据处理
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.
方法一:公式法
E
I短
方法二:图象法
E
I
r
=
短
E
U轴截距等于电动势E
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.
r等于直线的斜率的绝对值
数据处理
(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.从而使得路端电压变化较为明显。 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.
注意事项
第三部分 误差分析
误差来源:电压表分流。路端电压越大,电压表分流越多。U-I图像修正如图所示。
U
I
O
测量值
真实值
A
V
S
E, r
·
·
·
E测误差分析
第四部分 随堂练习
课堂小结