物理選修3-1人教新課標(biāo)29測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件

1、第二章恒定電流第十節(jié)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 第二章恒定電流第十節(jié)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 物理選修3-1人教新課標(biāo)29測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)電路和實(shí)驗(yàn)方法2學(xué)會(huì)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)3會(huì)對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行分析，了解測(cè)量中減小誤差的方法物理選修3-1人教新課標(biāo)29測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件二、實(shí)驗(yàn)原理根據(jù)閉合電路歐姆定律可以有下面三種思路求出電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻二、實(shí)驗(yàn)原理物理選修3-1人教新課標(biāo)29測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件思路2.用電流表、電阻箱測(cè)電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r由閉合電路的歐姆定律得：EI(Rr)用電流表測(cè)干路中的電流，通過改變

2、電路中的電阻，測(cè)出兩組R、I數(shù)據(jù)，就可以列出兩個(gè)關(guān)于E、r的方程：EI1(R1r)EI2(R2r)聯(lián)立解出結(jié)果，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示思路2.用電流表、電阻箱測(cè)電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r物理選修3-1人教新課標(biāo)29測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件聯(lián)立解出結(jié)果，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示聯(lián)立解出結(jié)果，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示三、實(shí)驗(yàn)器材在不同的思路中需要的實(shí)驗(yàn)器材略有不同，分別如下：思路1：待測(cè)電池一節(jié)，電流表、電壓表各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干思路2：待測(cè)電池一節(jié)，電流表一個(gè)，電阻箱一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干思路3：待測(cè)電池一節(jié)，電壓表一個(gè)，電阻箱一個(gè)，開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)器材四、實(shí)驗(yàn)步驟1確定電流表、電壓表的量

3、程，按圖連接好電路，并將滑動(dòng)變阻器的滑片移到使接入電路的阻值為最大值的一端四、實(shí)驗(yàn)步驟2閉合開關(guān)S，接通電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片由一端向另一端移動(dòng)，從電流表有明顯讀數(shù)開始。記錄一組電流表、電壓表讀數(shù)3同樣的方法，依次記錄多組U、I值4斷開開關(guān)S，拆除電路5以U為縱軸，I為橫軸，將記錄的電壓、電流標(biāo)在坐標(biāo)圖上，過這些點(diǎn)作一條直線，根據(jù)縱軸截距求出電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)斜率大小求出內(nèi)電阻2閉合開關(guān)S，接通電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片由一端向另一端移五、數(shù)據(jù)處理為減小測(cè)量誤差，本實(shí)驗(yàn)常選用以下兩種數(shù)據(jù)處理方法：1公式法利用依次記錄的多組數(shù)據(jù)(一般6組)，分別記錄如表所示：實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456I/AI1I2I3I4

4、I5I6U外/VU1U2U3U4U5U6五、數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)序號(hào)123456I/AI1I2I3I4I5I物理選修3-1人教新課標(biāo)29測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件2圖象法把測(cè)出的多組U、I值，在UI圖中描點(diǎn)畫圖象，使UI圖象的直線經(jīng)過大多數(shù)坐標(biāo)點(diǎn)或使各坐標(biāo)點(diǎn)大致分布在直線的兩側(cè)，如圖所示，由UEIr可知：2圖象法物理選修3-1人教新課標(biāo)29測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件六、誤差分析1偶然誤差主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作UI圖象時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確物理選修3-1人教新課標(biāo)29測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件2系統(tǒng)誤差主要原因是未考慮電壓表的分流作用，使得電流表上讀出的數(shù)值比實(shí)際的總電流(即流過電源的電流)要小一些

5、，U越大，電流表的讀數(shù)與總電流的偏差就越大，將測(cè)量結(jié)果與真實(shí)情況在UI坐標(biāo)系中表示出來，如圖所示，可見E測(cè)E真，r測(cè)r真2系統(tǒng)誤差七、注意事項(xiàng)1為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，宜選用舊電池和內(nèi)阻較大的電壓表2電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動(dòng)勢(shì)E會(huì)明顯下降，內(nèi)阻r會(huì)明顯增大，故長(zhǎng)時(shí)間放電電流不宜超過0.3 A，短時(shí)間放電電流不宜超過0.5 A因此實(shí)驗(yàn)中不宜將I調(diào)得過大，讀電表的示數(shù)要快，每次讀完后應(yīng)立即斷電物理選修3-1人教新課標(biāo)29測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件物理選修3-1人教新課標(biāo)29測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件4為了提高測(cè)量的精確度，在實(shí)驗(yàn)中I、U的變化范圍要大一些，計(jì)算

6、E、r時(shí)，U1和U2、I1和I2的差值要大一些5用伏安法測(cè)電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r時(shí)，可以設(shè)計(jì)成兩種電路4為了提高測(cè)量的精確度，在實(shí)驗(yàn)中I、U的變化范圍要大一些，如圖所示，在實(shí)驗(yàn)中我們選擇甲圖的原因有：依據(jù)閉合電路的歐姆定律EUIr，在實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)路端電壓U和電源中的電流I，可以看出，甲圖中由于電壓表的分流作用，使電流表測(cè)得的不是真實(shí)的電源中的電流；乙圖中由于電流表的分壓作用，電壓表測(cè)得的不是真實(shí)的路端電壓這兩個(gè)電路都存在系統(tǒng)誤差，由于電流表的電阻和電源的內(nèi)阻差不多大，則乙圖測(cè)量的電源內(nèi)阻阻值和真實(shí)值相差太大故電流表的分壓作用不能忽略，所以選用甲圖電路較好如圖所示，在實(shí)驗(yàn)中我們選擇甲圖的原因有：依據(jù)

7、閉合電路的歐姆定6儀器的選擇(1)電流表量程的選擇：量程要大于電源允許通過的最大電流，對(duì)于電池來講允許通過的最大電流是0.5 A故需要選00.6 A.(2)電壓表量程的選擇：量程要大于電源電動(dòng)勢(shì)，對(duì)一節(jié)干電池來講，電壓表量程在大于1.5 V的前提下越小越好(3)滑動(dòng)變阻器的選擇：滑動(dòng)變阻器的最大電阻為待測(cè)電阻的幾倍時(shí)較好，在該實(shí)驗(yàn)中因電源內(nèi)阻比較小，故滑動(dòng)變阻器選擇較小一點(diǎn)的即可6儀器的選擇物理選修3-1人教新課標(biāo)29測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件實(shí)驗(yàn)室給出下列器材，請(qǐng)你完成一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定A一節(jié)待測(cè)干電池(內(nèi)阻大于2 )B電流表，量程0.6 A，內(nèi)阻5 左右C電流表，量程1.5 A，

8、內(nèi)阻0.5 左右D電壓表，量程2.0 V，內(nèi)阻5 k左右利用伏安法測(cè)E和r 實(shí)驗(yàn)室給出下列器材，請(qǐng)你完成一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定E滑動(dòng)變阻器，最大阻值為100 F滑動(dòng)變阻器，最大阻值為10 G開關(guān)一只，導(dǎo)線若干 (1)該實(shí)驗(yàn)所需器材_(填器材前面字母)；(2)請(qǐng)畫出該實(shí)驗(yàn)電路圖；E滑動(dòng)變阻器，最大阻值為100 (3)下表列出了某組同學(xué)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中有一組數(shù)據(jù)不符合讀數(shù)要求，請(qǐng)將該組數(shù)據(jù)的序號(hào)填在橫線上_； 組序123456U(V)1.371.321.241.201.101.05I(A)0.120.20.310.420.500.57(3)下表列出了某組同學(xué)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其中有一組數(shù)據(jù)

9、不符合(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖中，作出UI圖線，并根據(jù)圖線計(jì)算被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)為_V，內(nèi)電阻為_.(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖中，作出UI圖線，并根據(jù)圖線計(jì)算被解析：(1)應(yīng)用電壓表和電流表測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，應(yīng)選用電源A、電壓表D、開關(guān)與導(dǎo)線G，根據(jù)表中數(shù)據(jù)或電路中的電阻計(jì)算，最大電流不超過0.6 A，則電流表選B，滑動(dòng)變阻器起限流作用，最大阻值與電路干路其他元件總電阻相當(dāng)或大一點(diǎn)即可，則選F.(3)第2組數(shù)據(jù)中的電流值不符合有效數(shù)字位數(shù)(4)描點(diǎn)作出圖象，縱軸的截距為電動(dòng)勢(shì)，大小約為1.46 V，圖線的斜率為電源內(nèi)阻，大小約為0.73 .解析：(1)應(yīng)用電壓表和電流表測(cè)量干電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，應(yīng)選用答案：(1)ABDFG(2)如圖甲所示(3)2(4)如圖乙所示1.46(1.451.47均正確)0.73(0.700.75均正確)答案：(1)ABDFG(2)如圖甲所示(3)2【題后總結(jié)】選取儀器時(shí)，本著電學(xué)實(shí)驗(yàn)中保證安全、測(cè)量精確、便于讀數(shù)、操作簡(jiǎn)單的四個(gè)原則電源的UI圖象中，與縱軸交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì)大小，圖線斜率的絕對(duì)值等于電源內(nèi)阻.物理選修3-1人教新課標(biāo)29測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件要測(cè)定某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，某同學(xué)按如圖甲所示的電路圖連接好電路并進(jìn)行如下