教科版高中物理必修第三册精品课件 第二章 电路及其应用 7 实验 测量电池的电动势和内阻.ppt

7实验:测量电池的电动势和内阻第二章

课标要求1.理解测定电源的电动势与内阻的实验原理。(物理观念)2.在理解实验原理的基础上,能完成测电源的电动势与内阻的规范实验操作。(科学探究)3.学会利用U-I图像处理数据并得出电源电动势和内阻,进一步体会利用图像进行数据处理的方法。(科学思维)4.尝试分析电源电动势和内阻的测量误差,了解实验中减小误差的方法。(科学态度与责任)

内容索引0102基础落实?必备知识全过关重难探究?能力素养全提升03学以致用?随堂检测全达标

基础落实?必备知识全过关

一、实验设计我们可以利用闭合电路欧姆定律来同时测量电池的电动势和内电阻。方法1:如图所示的电路中,通过改变,测量出____________和的两组数据U1、I1和U2、I2,根据闭合电路欧姆定律,可以列出下面的二元一次方程组:?解析法外电路电阻R路端电压U通过干路的电流I

方法2:闭合电路欧姆定律可以变换形式写成U=-Ir+E,其中r、E分别是电池的和,对于同一个电池在较短的实验过程来说可看作;而对于不同的几次测量来说,I、U的值各不相同,是。所以上式可以看作U与I的一次函数的表达式,它的U-I图像是。?图像法内电阻电动势常量变量一条直线

测两组U、I数据解方程组的方法,操作起来简单,但误差可能很大,这是测量时的偶然误差造成的。测得多组数据后描点作图像的方法,由于数据较多,某些错误的数据点可以看出来并排除,最后求出的是平均值,可以把测量时偶然误差的影响降到较小。

二、实验操作1.选用合适的量程,按实验原理图连接好电路。2.把滑动变阻器的滑片移到一端,使其接入电路的阻值最大。3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显的示数,测量多组U、I值。4.断开开关,整理好器材。5.处理数据,用公式法和作图法求出电源的电动势和内阻。

三、实验技巧在实验时,如果我们测量的电源内电阻较小,则在U-I坐标系中得到的图线的倾斜度很小,与I坐标轴的交点将延伸很远。我们可以把横坐标轴上移,即U坐标轴的起点不从0取起,根据测量数据可以从U0(如1.0V)取起。这时我们可以得到如图所示的图线。

图线中,U坐标轴上的截距仍然表示,图线的“斜率”(绝对值)仍然表示。但是图线与横坐标的交点不再是,而是电压为U0时对应的电流。因此,电池的内电阻电源电动势E电池的内电阻r短路电流

易错辨析判一判(1)测干电池的电动势和内阻时,选的滑动变阻器阻值越大越好。()(2)测干电池的电动势和内阻时,选的电流表和电压表量程越大越好。()提示干电池的内阻比较小,为使电路中的电流大范围调节,滑动变阻器的阻值比干电池的内阻大几倍就可以。××提示干电池的电动势为1.5V,因此选用3V的电压表就可精确测量,量程过大会增大误差。

(3)只要测量一组(I,U)的数值,就可计算出电源电动势和内阻的大小。()(4)利用U-I图像处理实验数据时,纵截距就是电源的电动势。()提示最少测量两组(I,U)的数值,联立方程组计算出电源电动势和内阻的大小。×√

合格考试练一练1.(多选)用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法错误的是()A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显B.应选用内阻较小的电压表和电流表C.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小答案BD解析伏安法测电池的电动势和内阻实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,滑动变阻器阻值不能太大,如果太大不便于调节。

2.(多选)某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时,所用滑动变阻器的阻值范围为0~20Ω,电路电流不超过0.6A,连接电路的实物图如图所示。关于该学生接线的说法正确的是()A.滑动变阻器不起变阻作用B.电流表接线有误C.电压表量程选用不当D.电压表接线错误

答案AD解析移动变阻器滑片时,不会改变接入电路的电阻大小,变阻器不起变阻作用,A正确;电流表只允许电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,而且应该选择0~0.6A量程,图中电流表接线正确,B错误;图中电源为两节干电池,电动势为3V,所以电压表量程应选用0~3V,C错误;图中电流从电压表负接线柱流入,从正接线柱流出,所以电压表的接线错误,D正确。

重难探究?能力素养全提升

探究一伏安法测E、r的仪器选择与数据处理知识归纳1.数据分析可以利用U、I的值多求几组E、r的值,算出它们的平均值。(2)作U-I图像法:①本实验中,为了减小实验误差,一般用图像法处理实验数据