人教版高二物理选修3-1第二章2．10测电源电动势和内阻（共16张PPT）

(共16张PPT)
2.10
实验：测定电池的
电动势和内阻
教学目标
1、理解闭合电路欧姆定律内容
2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。
3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。
4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。
教学重点
利用图线处理数据
教学难点
如何利用图线得到结论以及实验误差的分析
实验原理
1、伏安法：E=U+Ir
2、电流表法：E=I（R+r）
3、电压表法：
伏安法电路和器材的选择
1、电路选择及误差分析
甲图：
乙图：
实验时采用甲图所示电路误差较小
误差来源于电压表的分流作用
误差来源于电流表的分压作用
仪器选择：
安培表：
0~0.6A
伏特表:
0~3V
滑动变阻器:
选用阻值较小的,最大阻值10~20Ω
实验步骤
1：按原理图连接实物图
2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大
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
数据处理
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.
E
I短
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
所得直线跟纵轴的交点即为电动势E的值，图线的斜率的绝对值即为内阻的值。
思考：考虑电压表的分流作用，大致画出U-I真实图线
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.
方案一
方案二
三
误差分析
除读数时存在“偶然误差”外。实验原理存在“系统误差”。
方案一
电压表的分流使A的读数变小。测量值r测实际是V与r的并联值。
误差分析--方案一
方案二
电流表的分压使测量内阻增大。测量电阻是A的内阻与电源内阻的串联和。
误差分析--方案二
V
R2
V
R1
其他方法一：电阻箱和电压表测定法
误差分析与右图相同：即
E测
r
测
<
r真
电阻箱
其他方法二：电阻箱和电流表测定法
A
R1
R2
电阻箱
误差分析与右图相同：即
E测
＝E真，
r
测
>r真