人教版高中物理选修3-1 2.10测定电池的电动势和内阻(共13张PPT)

(共13张PPT)
测定电源的电动势和内阻
一、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：
1、基本原理
2、实验基本电路
A
V
甲
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
A
V
乙
Ｉ：通过电源的电流
二、实验步骤
1：按原理图连接实物图
A
V
S
甲
R
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
三、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.
②
图象法
U/V
0
0.5
1.0
1.5
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
甲
四、误差分析
r
测
<
r真
r
测
>
r真
A
V
甲
A
V
乙
E测
E测
=
E真
.
.
----------------
.
.
.
I
U
.
.
.
.
I
U
五、重要注意事项
（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.
六、电源电动势与内阻测量的基本情景变式
（1）电路如图所示：
A
（2）主要步骤
改变电阻箱阻值R，测出对应的电流I
由（E=I1R1+I1r，
E=I2R2+I2r）
得：
若能测出多组I、R值，，作出
图象，由于
，
可知这条图线是直线，直线在纵轴的截距—r，图线的斜率E=tanα。
设计测E、r的其它方法及对应的误差分析
A
R
K
1/I
R
-r
变式二．实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压
表，如何测？
（1）电路如图所示
V
（2）主要步骤
改变电阻箱阻值R，测出对应的电压U
由
求出电源的电动势和内阻
U-R法：
V
R
K
K2
R1
V
R2
K1