物理：2.9《实验：测定电池的电动势和内阻》基础知识讲解课件（新人教版选修3-1）

(共16张PPT)
第九节　实验：测定电池的电动势和内阻
学习目标：1.了解并掌握测定电池的电动势与内阻的原理．
2．掌握实验方法，并学会处理实验数据．
重点难点：掌握实验原理，合理处理实验数据．
易错问题：数据处理．
一、实验目的
1．进一步熟练电压表、电流表、滑动变阻器的使用．
2．学会用伏安法测电池的电动势和内阻．
3．学会利用图象处理实验数据．
二、实验原理
1．原理图如图2－9－1所示．
图2－9－1
2．原理：通过改变滑动变阻器的阻值，用电压表和电流表测出每种状态(最少两种)下的U、I值，列出两个方程，即可求出电动势E和内阻r.
即 联立求解可得
三、实验器材
被测电池(干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器、电键和导线等．
四、实验步骤
1．确定电流表、电压表的量程，按图2－9－1所示电路把器材连接好，如图2－9－2所示．
图2－9－2
2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大．
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I和U的值．
4．断开电键，整理好器材．
5．数据处理：用原理中的方法计算或从U－I图象中找出E和r.
一、测量数据处理方法
1．代数法：运用解方程组求解E和r.
为了减小实验的偶然误差，应该利用U，I值多求几组E和r的值，算出它们的平均值．
2．图象法
对于E、r一定的电源，路端电压U与通过干路的电流I，U－I图象应该是一条直线，这条直线与纵轴的交点表示电源的电动势，与横轴I的交点表示短路电流，图线斜率的绝对值表示电源的内阻．
二、注意事项
1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大一些，实验中不要将I调得过大；读完U和I的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得E和r明显变化．
2．在画U－I图象时，要尽量使多数点落在直线上，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，这样可减小偶然误差，提高测量精确度．
3．干电池内阻较小时U的变化较小，坐标图中数据点将呈现如图2－9－3甲所示的状况，下部分大面积空间得不到利用，为此可使坐标不从零开始，如图乙所示，纵坐标不从零开始，把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小些．此时图线与横轴交点不表示短路电流，计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用r＝ 计算出电池的内阻r.
图2－9－3
三、误差分析
造成误差的主要原因是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些．U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大．作图不准确会造成偶然误差．采用课本图2.9－1电路时E测图2－9－4
四、测电源E、r的几种方法与电路连接
主要仪器 原理 电路图
电压表
电流表
变阻器
电压表
变阻箱
主要仪器 原理 电路图
电流表
变阻箱