测定电池的电动势和内阻 45张PPT

课件45张PPT。10.测定电池的电动势和内阻外电路内电路1、闭合回路的组成复习回顾2、闭合电路的欧姆定律 内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．条件：外电路是纯电阻的电路。 表达式：复习回顾R增大，电流减小，路端电压增大R减小，电流增大，路端电压减小路端电压与电流的关系:3、路端电压跟负载的关系复习回顾R电池的内阻一般比较小，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适宜测小内阻电源适宜测大内阻电源实验原理和方法方法：伏安法 1.原理： E=U+Ir2.电路设计实验器材待测电池，电流表、电压表各一块，滑动变阻器一只，开关一只，导线若干。1.按原理图连接实物图实验步骤2.把变阻器的滑片移到电阻值最大的一端.3.闭合电键，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U、I值.读出电压表示数U和电流表示数I，并填入事先绘制好的表格(如下表)。 4.断开电键，整理好器材.实验进行中……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. 数据处理EI短方法二:图像法在坐标纸上以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.EE等于U轴截距r等于直线的斜率的绝对值1、电池：为了使路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用旧电池．
2、滑动变阻器：干电池的内阻较小，为了获得变化明显的路端电压，滑动变阻器选择阻值较小一点的．
3、实验操作：电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3 A，短时间放电不宜超过0.5 A．因此，实验中不要将I调得过大，读电表示数要快，每次读完后应立即断电．
注意事项（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）当路端电压变化不是很明显时，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.注意事项误差分析真实值测量值2、系统误差（2）E、r的测量值均小于真实值（1）误差来源:电压表分流误差分析课堂总结课后延伸探究1、如果将电流表采用相对电源的内接法测量误差怎样？2、只有电流表或电压表该如何测量？需要哪些器材？误差怎样？1．用如图甲所示电路测电池的电动势和内阻时，由于电压表的分流作用造成系统误差，图乙所示的U-I图象中有两条直线AB和A′B，其中一条是根据实测数据画出的图线，另一条是修正电压表分流所引起的误差后得到的图线，由图可知(　　 )A．AB是根据实测数据画出的图线
B．A′B是根据实测数据画出的图线
C．路端电压U越大，通过电压表的电流越大
D．由于电压表的分流作用，使电池电动势和内阻的测量值小于真实值ACD巩固练习ACE电压表的分流作用3、用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如图所示，一位同学测得六组数据如下表中所示。 (1)试根据这些数据在图2.6-6中作出U-I图线。
（2）根据图线得出电池的电动势E=____V,电池的内电阻r= ________ ?。
（3）若不作出图线，只选用其中两组U和I数据， 可利用公式E=U1+I1r,
E=U2+I2r算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，选用第___
组和第 ______组的数据，求得E和r误差最大。
3.要测量一电源的电动势E（小于3V）和内阻r（约
1Ω）.现有下列器材：电压表V（3V和15V两个量程）、
电阻箱（0～999.9Ω）、定值电阻R0=3Ω、开关和导线.
某同学根据所给器材设计如下的实验电路.
（1）电路中定值电阻R0的作用是 .保护电源,防止短路　（2）该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表读数
U，得到两组数据：R1=2.0Ω时，U1=2.37V；R2=4.0Ω时，
U2=2.51V.由这二组数可求得电源的电动势为E= V，
内阻为 r= Ω．
（3）为使最终测量结果更精确，在不改变实验方法，不
更换实验器材的前提下，请你对该同学提一条建议.2.941.2解:（3）解得 E=2.94V r=1.2Ω （4）多测几组R、U，分别求出电动势E、内阻r，再求E、r的平均值，利用图象处理数据.4．在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A．干电池(电动势E约1.5 V，内阻r<1.5 Ω)
B．电流计G(满偏电流3 mA，内阻rg＝10 Ω)
C．电流表A(0～0.6 A，内阻约为0.1 Ω)
D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，10 A) E．滑动变阻器R2(0～100 Ω，1 A) F．定值电阻R3＝990 Ω G．开关，导线若干(1)为了方便且能较准确地进行测量，其中应选
用的滑动变阻器为________(用序号字母表示)．
(2)请画出利用本题提供的器材所设计的测量电
池电动势和内阻的实验电路图．
(3)如图所示，为某同学根据正确的电路图作出
的I1-I2图线(I1为电流计G的示数，I2为电流表A
的示数)，由该图线可得被测干电池的电动势E＝_，
内阻r＝________.【答案】　(1)D　(2)电路图如图所示
(3)1.475 V　0.75 Ω5、某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R0＝5 Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理如图(a)(2)请完成下列主要实验步骤：
A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，
示数如图(c)所示，读得电阻值是________．
B．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的
示数是1.49 V. C．将开关S2________，电
压表的示数是1.16 V，断开开关S1.
(3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是
________(计算结果保留两位有效数字)．(4)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或“小”)．
6、在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路．(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)
(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10 Ω的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________．(选填“1”或“2”)7．小明要测定一电源的电动势E和内电阻r，实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I表示)，一只电阻箱(阻值用R表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据．
(1)小明设计该实验的原理表达式是________(用E、r、I、R表示)．
(2)小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω.真实值测量值2、系统误差误差原因:电压表分流
E、r的测量值均小于真实值(1)电流表相对于待测电阻(电源内阻)外接。真实值测量值(2)电流表相对于待测电阻(电源内阻)内接。 误差原因：电流表的分压
E测＝E真，r测>r真误差分析的另一种方法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适宜测小内阻电源适宜测大内阻电源方案1：电阻箱和电流表测定法AR1R2其他方案误差分析VR2VR1方案2：电阻箱和电流表测定法误差分析：