人教版高二物理选修3-1 2.10实验：测定电池的电动势和内阻 课件(共17张PPT)

(共17张PPT)
实验原理
闭合电路欧姆定律
V
A
V
A
方案一
方案二
其它测量方法
A
V
方案三
方案四
实验器材
方案不同，选择的仪器不同。
选择实验方案时，要求：
安全可行
测量精确
便于操作
1、按原理图连接实物图
A
V
S
甲
R
实验步骤
2、把变阻器的滑片移到一端使其阻值最大
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：平均值法
测量多组结果，计算出多组E、r。求平均值。
方法二：图像法
把测量的多组结果，描绘在IU坐标系上。
根据测量数据描点
绘制直线：让尽量多的点在该直线上，或是均匀的分布在直线两侧。
直线与U轴的交点表示电源的电动势E，直线斜率的绝对值表示电源的内阻。
·
·
·
·
·
·
U/
I/
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=
V，电池的内阻
r
=
Ω
.
编号
I(A)
U(V)
1
0.12
1.37
2
0.20
1.32
3
0.31
1.24
4
0.35
1.20
5
0.50
1.10
6
0.57
1.05
·
·
·
·
·
·
1.47
0.75
误差分析
除读数时存在“偶然误差”外。本实验中误差产生的原因不同。用伏安法测电源电动势和内阻，因实验原理存在“系统误差”。
V
A
V
A
方案一
方案二
V
A
方案一
V
A
方案二
误差分析：公式计算
考虑电压表分流
考虑电流表分压
E测＜E真
r测＜r真
E测=E真
r测＞r真
V
A
方案一
V
A
方案二
a
b
a
b
减小误差的办法：
电压表选内阻大的
滑动变阻器选阻值小的
电流表选内阻小的
滑动变阻器选阻值大的
V
A
方案一
V
A
方案二
真实值
测量值
.
.
.
.
I
U
真实值
测量值
误差分析：图像法
I真=I测+Iv
当短路时U=0，Iv=0
U真=U测+IRA
当断路I=0时，U测=U真
V
A
方案一
V
A
方案二
误差分析：等效电源法
a
b
a
b
E测=Uab＜E真
r测=
＜r真
E测=Uab=E真
r测=r+RA＞r真
适合测小内阻电源
适合测大内阻电源
V
V
R
r
rR
+
其它测量方法
A
V
方案三
方案四
E测＜E真
r测＜r真
E测=E真
r测＞r真
问题探讨
1、课本上为什么要用“水果电池”？
2、课本上【实验方法】部分给我们提供了几种实验数据的记录与处理方法？
3、使用“水果电池”有什么注意事项？
例.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的
（
）
A.
一只电流表和一个滑动变阻器
B.
一只电流表和一只电压表
C.
一只电流表和一个电阻箱
D.
一只电压表和一个电阻箱
CD
例：测量电源B的电动势E及电阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）
①
画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的号或字母标出）
②
实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1，当电流表读数为I2时，电压表读数为U2，则可以求出
E=
______________
r=
______________（用I1、I2、U1、U2及R表示）
量程3V的理想电压表、量程0.5A的电流表（具有一定内阻）、固定电阻R=4Ω、电键K、滑线变阻器R′、导线若干。
器材
要求
A
V
K
B
R
R’