实验 测定电池的电动势和内阻

(共20张PPT)
授课者:雷战斌
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
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？
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
得， ，I是U的函数。
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。
例1. 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据利用平均值法分别求出电池的电动势E= ，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、根据表中数据选出其中两组，计算电源的电动势和内阻。
2、重复1，计算多组E、r。求平均值。
处理方法：
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= ，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
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1.48
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
误差分析--方案一
V
A
方案一
考虑电压表分流
误差分析--方案一
V
A
方案一
真实值
测量值
当外电路电阻为零时，U等于0。
误差分析--方案一
V
A
方案一
考虑电压表分流
结论：
误差原因：
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--方案二
V
A
方案二
考虑电流表分压
误差分析--方案二
V
A
方案二
考虑电流表分压
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。
结论：
误差原因：
误差分析--方案二
V
A
方案二
考虑电流表分压
.
.
.
.
I
U
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（方案可行、保证仪器安全）
测量精确（尽量减少误差）
便于操作
举例说明
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
举例说明
例3：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’
作业：
完成实验报告并做误差分析!
改进实验原理,并提出你的改进方案
谢谢合作！
本节课作为小课题研究的一节实验知识准备课,主要是学生来了解实验原理和实验方案,对学生有一定的指导作用,但对于普通课堂来说,课堂容量稍大了一点,希望同行自己做一定的取舍!