2017-2018学年教科版选修3-1___第二章第5节_学生实验测量电源的电动势和内阻__课件(25张)

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名称 2017-2018学年教科版选修3-1___第二章第5节_学生实验测量电源的电动势和内阻__课件(25张)
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资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2017-10-29 20:05:40

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课件25张PPT。2.5 学生实验:测量电源的电动势和内阻第二章 直流电路知识回顾:
2、电源电动势与内、外电压关系1、闭合电路欧姆定律EI短(2)图象在横轴上的截距为短路电流I短(U=0)(3)图象斜率的绝对值为电源内阻(I=0)(1)图象在纵轴上的截距为电源的电动势E由U =E -Ir 可知,U 是I 的一次函数。 1.如图所示, 当开关闭合时,电压表示数U1=1.3V,电流表示数I1=0.2A;移动滑动变阻器滑片位置,电压表示数U2=1.2V,电流表示数I2=0.3A.(电表均为理想电表)求电源的电动势E和内阻r解:根据闭合电路欧姆定律{E=1.5Vr=1Ω问题1:如何测量一节干电池的电动势和内阻?【实验原理】 闭合电路欧姆定律【实验器材】 待测电源,电压表,电流表,滑动变阻器,开关,导线若干【实验电路】 伏安法学生实验:测量电源的电动势和内阻【实验步骤】 1、按图连接好电路,开关应处于断开状态,滑动变阻器的阻值调到最大2、电压表和电流表选择合适的量程3、闭合开关,调节滑动变阻器,使电表有明显示数,记录第一组数据(I1、U1),第二组数据(I2、U2),用同样的方法多测几组I、U的值 4、断开开关,整理好器材 仪器选择:电流表:0~0.6A电压表:0~3V滑动变阻器:由测量电流确定,一般电流在0.2A-0.4A,选用阻值较小的,便于调节实验电路及其实物连线图甲【数据处理】 要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出E、r再求平均值1、解析法取两组实验数据代入方程 求得结果E和r {IU2、图像法电动势E纵坐标可以不从0开始斜率的绝对值表示内阻(1)以电压U为纵轴、电流I为横轴建立U—I坐标系,在坐标系平面内描出各组(U,I)值所对应的点(2)尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,以减小偶然误差(3)由于干电池内阻较小,U的变化较小,可使纵坐标不从零开始,此时图像与横轴交点不再表示短路电流 按电路图连接测得5-6组数据,并在坐标中作出U-I图像,根据图像求得电动势和内阻。 注意事项:问题2:两个电路图在测量电源电动势和内阻实验中有什么区别?【误差分析】 误差由电压表的分流引起,把电压表和待测电源看作是一个等效电源E测r真
问题3:你还能想出哪些方法来测量电源的电动势和内阻?伏阻法原理公式{该电路适用于滑动变阻器阻值很小(电源内阻很小)的情况安阻法原理公式{该电路适用于滑动变阻器阻值很大 (电源内阻很大)的情况V、A表+变阻器A表+电阻箱V表+电阻箱E=U+IrE=IR+IrE=U+Ur/R方法汇总:测定电动势内阻电路课堂小结:例1. 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在下图中画出U—I图线,并根据图线读出电池的电动势E= ,电池的内阻 r = Ω .······1.480.76例2.某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻,已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约1Ω,电压表(0-3V,3kΩ),电流表(0-0.6A,1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω 2A)和 R2(100Ω 0.1A)各一只;
(1)实验中滑动变阻器应选用 (选填R1或R2).
(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路.
(3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U-I图线,由图线可较准确求出该电源电动势E= V;
内阻r= Ω.R11.50计算:图线的斜率为0.7/0.37=1.85Ω r=1.85-RA=0.85 Ω0.851.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差,又直观、简便的方法是 ( )
A.测出两组I、U的数据,代人方程组:E=U1十I1r和E=U2十I2r,求出E和r
B.多测几组I、U的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值
C.测出多组I、U的数据,画出U-I图象,再根据图象求E、r
D.多测出几组I、U数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻。
C课堂练习 2、已知太阳能电池组的电动势约为8V,短路电流约为4mA,为了精确测出它的电动势和内阻,除导线和开关外,可供选择的仪器有:
A. 电流表, 量程5mA,内阻约10Ω
B. 电流表, 量程20mA,内阻约40Ω
C. 电压表, 量程5.0V,内阻约5kΩ
D. 电压表, 量程15V,内阻约15kΩ
E. 滑动变阻器电阻4 kΩ
F. 滑动变阻器电阻40 kΩ
(1) 为使实验尽可能方便、准确,仪器应选 。
(用所给器材的代号填写).
(2) 在虚线框内画出电路图.
(3)该电路测得的电源电动势和真实值相比较 。测得的内电阻和真实值相比较 。(填偏大、偏小或相等)A C E相等偏大3.如图是测量电源内电阻的电路,下列关于误差的说法,正确的是 ( ) A .由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值小于真实 值; B. 由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值; C. 由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值; D. 由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值; 解: E = U + Ir , I=(IA +U/RV) ,由于电压表的分流作用,对于每个电压值U1 ,测得的电流IA小于总电流I1,U越大,I A跟I1相差越大, 画出的图线应为实线所示:所以内电阻的测量值小于真实值。C例3.