2.10 测电池的电动势和内阻—人教版高中物理选修3-1课件(共18张PPT)
文档属性
| 名称 | 2.10 测电池的电动势和内阻—人教版高中物理选修3-1课件(共18张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-05-26 07:27:50 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
2.10实验：测定电池的电动势和内阻
知识与技能（1）了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法．（2）学习用图象法处理实验数据。
教学目标：
1、基本原理:
Ｕ：路端电压
只要测出几组（至少两组）U、I值就可求出E、r
闭合电路的欧姆定律：Ｅ＝Ｕ＋Ｉr
Ｉ：通过电源的电流
1．用电压表、电流表、滑动变阻器测量．如图所示.原理公式：E＝U＋Ir
2.用电流表、电阻箱测量．如图所示：
原理公式：E＝IR＋Ir
3．用电压表、电阻箱测量．如图所示.
原理公式：E＝U＋R(U)r
电动势E和内阻r及路端电压U可以写成
E＝U＋Ir，如果能得到U、I两组数据，就能解得电动势和内电阻，用_______和______加上一个滑动变阻器就能测定电源的电动势和内电阻．
画出可能的电路图
电压表
电流表
【实验步骤】1.按原理图连接实物图
2.闭合开关前，把滑动变阻器的滑片移到一端使其阻值最大.3.闭合开关，调节滑动变阻器，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（I，U）值（至少6组）.
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
第6组
U/V
I/A
4.断开开关，整理好器材.
方法一：联立方程求解E＝U2＋I2r(E＝U1＋I1r)原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为了减小误差，我们可以多测几组求平均值.
5.数据处理：
5.数据处理：
方法二：图象法在坐标纸上以I为横坐标，路端电压U为纵坐标，用测出几组坐标（I，U）画出U-I图象.
实验中至少得到6组数据，画在图上拟合出一条直线.要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度.
将图线延长，分别交轴与A、B两点．A点意味着开路情况，它的纵轴截距就是电池的电动势E；B点意味着短路情况，它的横轴截距就是短路电流；斜率的绝对值为电池内阻.说明：①A、B两点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线合理外推得到的.②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值较小．为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得.
归纳：
实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）
【误差分析】：
用E0表示电动势的真实值，r0表示内阻的真实值，如图所示，由于电压表的分流作用，电流表的示数I不是流过电池的电流I0，直线①是根据U、I的测量值所作出的UI图线，由于I＜I0，而且U越大，I和I0之间的误差就越大，而电压表的示数U就是电池的路端电压的真实值U0，除了读数会有误差外，可以认为U＝U0，经过修正后，直线②就是电池真实值反映的U-I曲线，由图线可以很直观地看出E＜E0，r＜r0.
1.为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的干电池.2.干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，读电表要快，每次读完立即断电.
【注意事项】
4.在画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧．个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑．这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度.
3.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值再求平均值.
5.干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画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值开始（横坐标I必须从零开始）．但这时图线和横轴的交点不再是短路电流．不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻，这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始.
【注意事项】
感谢您观看
THANK
YOU
2.10实验：测定电池的电动势和内阻
知识与技能（1）了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法．（2）学习用图象法处理实验数据。
教学目标：
1、基本原理:
Ｕ：路端电压
只要测出几组（至少两组）U、I值就可求出E、r
闭合电路的欧姆定律：Ｅ＝Ｕ＋Ｉr
Ｉ：通过电源的电流
1．用电压表、电流表、滑动变阻器测量．如图所示.原理公式：E＝U＋Ir
2.用电流表、电阻箱测量．如图所示：
原理公式：E＝IR＋Ir
3．用电压表、电阻箱测量．如图所示.
原理公式：E＝U＋R(U)r
电动势E和内阻r及路端电压U可以写成
E＝U＋Ir，如果能得到U、I两组数据，就能解得电动势和内电阻，用_______和______加上一个滑动变阻器就能测定电源的电动势和内电阻．
画出可能的电路图
电压表
电流表
【实验步骤】1.按原理图连接实物图
2.闭合开关前，把滑动变阻器的滑片移到一端使其阻值最大.3.闭合开关，调节滑动变阻器，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（I，U）值（至少6组）.
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
第6组
U/V
I/A
4.断开开关，整理好器材.
方法一：联立方程求解E＝U2＋I2r(E＝U1＋I1r)原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为了减小误差，我们可以多测几组求平均值.
5.数据处理：
5.数据处理：
方法二：图象法在坐标纸上以I为横坐标，路端电压U为纵坐标，用测出几组坐标（I，U）画出U-I图象.
实验中至少得到6组数据，画在图上拟合出一条直线.要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度.
将图线延长，分别交轴与A、B两点．A点意味着开路情况，它的纵轴截距就是电池的电动势E；B点意味着短路情况，它的横轴截距就是短路电流；斜率的绝对值为电池内阻.说明：①A、B两点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线合理外推得到的.②由于r一般很小，得到的图线斜率的绝对值较小．为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r时选取直线上相距较远的两点求得.
归纳：
实验中的误差属于系统误差，请同学们进一步讨论，得到的数值是偏大还是偏小？（提示：利用图线及合理的推理）
【误差分析】：
用E0表示电动势的真实值，r0表示内阻的真实值，如图所示，由于电压表的分流作用，电流表的示数I不是流过电池的电流I0，直线①是根据U、I的测量值所作出的UI图线，由于I＜I0，而且U越大，I和I0之间的误差就越大，而电压表的示数U就是电池的路端电压的真实值U0，除了读数会有误差外，可以认为U＝U0，经过修正后，直线②就是电池真实值反映的U-I曲线，由图线可以很直观地看出E＜E0，r＜r0.
1.为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的干电池.2.干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，读电表要快，每次读完立即断电.
【注意事项】
4.在画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧．个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑．这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度.
3.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值再求平均值.
5.干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画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值开始（横坐标I必须从零开始）．但这时图线和横轴的交点不再是短路电流．不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻，这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始.
【注意事项】
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