《高二物理测量电源的电动势和内电阻.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理测量电源的电动势和内电阻.ppt（40页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第3节 测量电源的电动势和内电阻,课标定位 学习目标：1.理解并掌握测定电源的电动势与内电阻的原理 2掌握该实验的方法并学会用“代数法”和“图象法”处理实验数据 3通过对实验数据的收集、处理培养学生应用数学方法处理物理问题的能力 重点难点：1.测量电源电动势和内电阻的原理及实验器材的使用 2实验数据的处理是难点,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,第3节 测量电源的电动势和内电阻,课前自主学案,课前自主学案,一、实验原理 伏安法测电源电动势和内电阻 1原理：E_. 2电路图：如图431所示,UIr,图431,3方法：只要能测出_和_的两组数据，就可以列出关于E、r的两个方程，从中解出E、
2、r. 二、实验器材 干电池、_、_、_、开关、导线 三、实验步骤 1确定_表、_的量程，按照电路图连接好电路，且使滑动变阻器阻值滑到_,U,I,电流表,电压表,滑动变阻器,电流,电压,最大,,完全免费,无需注册,天天更新！,2闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表和电压表有明显的读数，记录一组_、_值 3用同样的方法，多测几组U、I值 4断开开关，整理好器材 5利用代数法或图象法进行数据处理,U,I,EU1I1r,U2I2r,2图象法：以纵轴表示路端电压，横轴表示总电流，建立直角坐标系，将所测多组相应的U、I值进行描点，然后用平滑的曲线将各点连接起来由UEIr知，UI图象是一条斜向下的直线，如图4
3、32所示，直线与纵轴的交点表示电源_，与横轴交点表示电源的_ (数轴刻度从零开始)，图线斜率的绝对值代表电源_.,电动势E,短路电流I0,内阻r,图432,核心要点突破,一、误差分析 1偶然误差 (1)由读数误差和电表线性不良引起误差 (2)由于导线与电池接触不好造成电池内阻不稳定 (3)用图象法求E和r时，作图不准产生误差,对此也可由电路来解释：若把图甲中的R和电流表看成外电路，则电压表可看成内电路的一部分，故实测出的是电池和电压表这个整体等效的r和E.电压表和电池并联，故等效内阻r小于电池内阻r真，r测r真外电路断开时ab两点间电压Uab即等效电动势E，此时电压表构成回路，故UabE真，即
4、E测E真,图433,即时应用(即时突破，小试牛刀) 1下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内电阻的数据，处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是( ) A测出两组I，U的数据，代入方程EU1I1r和EU2I2r，求出E和r B多测几组I，U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值 C测出多组I，U的数据，画出UI图象，再根据图象求出E、r,D多测几组I，U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内电阻r 解析：选C.图象法处理实验数据，能减小偶然误差，而且又直观、形象，故选项C正确,二、实验中应注意的问题 1为了使电池的路端电
5、压变化明显，电池的内阻宜大些(可选用旧的干电池) 2电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3 A，短时间放电不宜超过0.5 A因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完后应立即断电；,即时应用(即时突破，小试牛刀) 2用伏安法测量电源电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中正确的是( ) A应选用新的干电池作为被测电源，以使电压表的示数变化比较明显 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，以免造成电源过载 D根据实验记录的数据作UI图线时，应使所有的点画一条线，不能画直线时，可画折线,解析
6、：选C.为了能更好的测出电源内电阻，应用电阻较大的旧电池，故A错，由实验中的注意事项知，电压表电阻越大越好，故B错选项C正确D错误,测量电源的电动势及内阻的实验电路如图434甲所示图乙中给出的器材有：待测的电源(电动势约为4 V，内阻约为2 )，电压表(内阻很大，有5 V、15 V两个量程)，电流表(内阻不计，有0.1 A、1 A两个量程)，滑动变阻器(阻值范围010 )，开关，另有导线若干试按照甲图中的电路在乙图中画出连线，将器材连接成实验电路(要求正确选择电表量程，以保证仪器的安全并使测量有尽可能高的精确度),课堂互动讲练,乙,甲,图434,图435,【答案】 见精讲精析 【方法总结】 对
7、实验的处理要把握三原则： (1)仪表安全原则； (2)实验操作方便原则； (3)数据处理准确原则,用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如图436所示，一位同学测得的6组数据如下表中所示,图436,(1)试根据这些数据在图中作出UI图线,图437,(2)根据图线得出电池的电动势E_ V，根据图线得出的电池内阻r_ . (3)若不作出图线，只选用其中两组U和I的数据，可利用公式EU1I1r1和EU2I2r2算出，这样做可能得出误差很大的结果，选用第_组和第_组数据，求得E和r误差最大,【精讲精析】 (1)描点作图，舍去第四组数对应的点图线如图438所示,图438,选用第3组和第
8、4组数据求得的E和r误差最大不需要利用所给的6组数据分别进行计算，利用作图就可看出这一点选用这两组数据求E和r，相当于过图中3和4两点作一直线，利用此直线求出E和r，而此直线与所画的直线偏离最大，实际上，第4组数据不合理，已经排除 【答案】 见精讲精析 【方法总结】 作图线时应把个别不合理的数据排除，由直线与纵轴的交点可读出电动势E1.45 V，再读出直线与横轴的交点的坐标(U，I)，连同得出的E值代入EUIr中可得出内阻，即求直线的斜率切记不要把图线与I轴的交点当作短路电流,给你一个电阻箱、一个电压表、开关及导线等，如何根据闭合电路的欧姆定律测出一节旧干电池的电动势和内阻,图439,(1)画
9、出实验电路原理图； (2)实验过程中，将电阻箱拨到4.5 时，电压表读数为0.90 V；若将电阻箱拨到图439甲所示的_ 时，电压表的读数如图乙所示，是_ V. (3)根据以上实验数据，可以算出该节干电池的电动势E_ V，r_ .,,三星学科,教师助手,学生帮手,家长朋友！,【精讲精析】 (1)如果给出电压表、电阻箱、开关和导线，也能测出一个电池的电动势和内阻，其实验原理图如图4310所示；,图4310,(2)电阻箱上电阻值的大小是把面板上指示的所有电阻相加，所以图439甲中电阻箱的电阻值是110 ；实验是测一节干电池的电动势和内阻，所以图439乙中电压表所用量程应是03 V，指示的电压应该是1.1 V；,【答案】 (1)如图4310所示 (2)110 1.1 (3)1.11 1.05,变式训练 在测定电池的电动势和内电阻的实验中，待测电池、开关和导线，配合下列哪组仪器，可以达到实验目的( ) 一只电流表和一个电阻箱 一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器 一只电压表和一个滑动变阻器 一只电流表和一个滑动变阻器 A B C D,解析：选A.采用选项，原理：EI1R1I1r，EI2R2I2r联立可求得采用选项，原理EU1I1r，EU2I2r联立可求得采用、选项时利用的滑动变阻器因不知其阻值，所以无法求得,,完全免费,无需注册,天天更新！,