《实验：电池电动势和内阻的测量（第二课时）》课件.pptxVIP

《实验：电池电动势和内阻的测量（第二课时）》;;;;3.实验器材;

（1）仪器的选择：

电流表量程选择0-0.6A，电压表量程选择0-3V。;

;;;;5.实验数据处理;;;;U=E-Ir;;;;2.某同学按图中电路测定电池组的电动势和内阻。图中已将实

验器材进行了部分连接。

（1）请根据实验原理，将图中的实物电路补充完整。;;;;(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,即根据多次测出的U、I值,作U-I图像;

②将图线两侧延长,纵轴截距意味着断路情况下的

电压,它的数值就是电源电动势E的数值;

③横轴截距(路端电压U=0)意味着短路情况下的电流,

它的数值就是短路电流;;2.误差分析

(1)偶然误差

①由于读数不准引起误差。

②用图像法求E和r时,由于作图不准确造成误差。;(2)系统误差

①如图甲所示,E=U+(IV+IA)r,其中电压表示数U是准确的电源两端电压。而实验中忽略了通过电压表的电流IV而形成误差。;从电路的角度看,电压表应看成内电路的一部分,故实际测出的是电池和电压表这一整体的等效内阻和电动势(r测和E测),如图乙所示,因为电压表和电池并联,所以r测小于电池内阻r真,因为外电阻R断开时,a、b两点间电压Uab等于电动势E测,此时电源与电压表构成回路,所以UabE真,即E测E真。

结论:

a.当电压表示数为零时,IV=0,IA=I短,短路电流测量值=真实值;

b.E测E真;;②若采用如图丙所示的电路,IA为电源电流真实值,理论上有E=U+UA+IAr,其中UA不可知,而造成误差,而且电流表示数越大,UA越大,当电流为零时,UA=0,电压为准确值,等于E。;3.注意事项

(1)为使干电池的路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表。

(2)实验中不能将电流调得过大,且读数要快,读完后立即切断电源,防止干电池大电流放电时内阻r发生明显变化。;【典例示范】

例1在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中。

(1)备有如下器材

A.干电池1节B.滑动变阻器(0~20Ω)

C.滑动变阻器(0~1kΩ) D.电压表(0~3V)

E.电流表(0~0.6A) F.电流表(0~3A)

G.开关、导线若干

其中滑动变阻器应选,电流表应选???。(填字母)?;(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。;答案(1)BE(2)见解析图(3)1.51(4)电压表的分流小于小于

解析(1)滑动变阻器的最大值为待测电阻的几倍时较好,在该实验中因干电池内阻比较小,故滑动变阻器选择较小一点的即可,故滑动变阻器应选B。电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流,对于干电池来讲,允许通过的最大电流一般是0.5A,且为便于读数,故需要选择0~0.6A,所以电流表应选E。

(2)电路图如图所示。;(3)由U-I图像可知:纵截距为1.5V,故干电池的电动势为1.5V;

(4)由于电压表的分流作用,电流表读数总是比干路电流小,造成E测E真,

r测r真。;;(2)数据处理:;2.伏阻法

(1)实验原理:由知,如果能得到U、R的两组数据,列出关于E、r的两个方程,就能解出E、r,用到的器材是干电池、开关、电阻箱、电压表,电路图如图所示。;【典例示范】

例2某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图(a)所示。

(1)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接。;(2)请完成下列主要实验步骤:

①检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是;?

②将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49V;

③将开关S2,电压表的示数是1.16V;断开开关S1。?

(3)使用测得的数据,计算出干电池的内阻

是(计算结果保留两位有效数字)。?;答案(1)见解析(2)①20Ω③闭合(3)0.69Ω

解析(1)如图所示