測定電池的電動勢和內阻公開課

關于測定電池的電動勢和內阻公開課第1頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月復習回顧：2、電源電動勢與內、外電壓關系1、閉合電路歐姆定律EI短（2）圖象在橫軸上的截距為短路電流I短（U=0）（3）圖象斜率的絕對值為電源內阻（I=0）I/AU/V0（1）圖象在縱軸上的截距為電源的電動勢E由U=E-Ir可知，U是I的一次函數(shù)。

第2頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、給你一節(jié)使用過的干電池、一個滑動變阻器、一塊電流表、一塊電壓表、一個電鍵和導線若干,如何測量這節(jié)電池的電動勢和內阻。AVSR原理：E=U+Ir思考第3頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、給你一節(jié)使用過的干電池、一個變阻箱、一塊電流表、一個電鍵和導線若干,如何測量這節(jié)電池的電動勢和內阻。E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)ARK原理：E=I（R+r)第4頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

3、給你一節(jié)使用過的干電池、一個變阻箱、一塊電壓表、一個電鍵和導線若干,如何測量這節(jié)電池的電動勢和內阻。VRK原理：E=U+URr第5頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月VR2VR1AAR1R2第6頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月一、伏安法測電源電動勢和內阻實驗1、基本原理

2、實驗基本電路用電流表、電壓表與滑動變阻器AV甲Ｕ：路端電壓只要測出幾組（至少兩組）U、I值就可求出E、r閉合電路的歐姆定律：Ｅ＝Ｕ＋ＩrAV乙Ｉ：通過電源的電流第7頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月真實值測量值誤差分析：0E=U+IrE測

<E真r

測<r真

E測E真第8頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月真實值測量值0E=U+IrE測

=E真r

測

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E測

第9頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月3、系統(tǒng)誤差原因分析r

測<r真

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AV甲AV乙E測

<E真E測

=E真..----------------...IU....IU00第10頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

儀器選擇：電流表：0～0.6A電壓表:0～3V滑動變阻器:由測量電流確定，一般電流在0.2A-0.4A,選用阻值較小的，便于調節(jié)實驗時采用甲圖所示電路誤差較小第11頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月vA實驗電路及其實物連線圖返回甲第12頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月4、實驗數(shù)據(jù)處理

把所測量的數(shù)據(jù)代入U=E?Ir，

計算出，

同理，把其它幾組r2、r3、E2、E3算出來，用公式，即為所測電源的電動勢和內阻。①平均值法第13頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月②圖象法EI短（1）圖象在縱軸上的截距為電源的電動勢E（2）圖象在橫軸上的截距為短路電流I短（U=0）（3）圖象斜率的絕對值為電源內阻U0由U=E-Ir可知，U是I的一次函數(shù)。

（I=0）I/AU/V0圖象在橫軸上的截距還是短路電流嗎？討論:將圖線延長,與橫縱軸的交點各代表什么情況?第14頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月01.51.00.80.40.60.21.11.21.31.4UI不考慮在坐標紙上以電流I為橫軸，路端電壓U為縱軸，描點連線畫出U-I圖線，并延長U-I圖線與坐標軸相交，（1）圖線跟縱軸的交點即為電動勢E的值；（2）圖線斜率的絕對值即為內阻的值。第15頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月I/AU/V0.10.20.30.40.51.11.21.41.3丙1.5U/V00.51.01.5I/A0.10.20.30.40.5******甲I/A乙0.51.01.5U/V0.20.30.40.500.10第16頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月課堂小結U-I法:I-R法：U-R法：ARsVRsE=I1(R1+r)E=I2(R2+r)E測

<E真E測

<E真AV乙AV甲E測

=E真E測

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r

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第17頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月四、重要注意事項（1）本實驗在電鍵閉合前，變阻器滑片位置（2）使用舊電池（3）實驗中將電流不要太大，每次讀完數(shù)后立即斷電（4）畫U--I圖，描點連線時，應使圖線通過盡可能多的點，使不在直線上的點均勻分布在直線的兩側，偏離直線太遠的點可舍去。（5）畫U--I圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，橫坐標必須從0開始

(這時圖線與橫軸的交點不再是短路電流)

第18頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月U/I/例1.一位同學記錄的6組數(shù)據(jù)見表。試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖中畫出U—I圖線，并根據(jù)圖線讀出電池的電動勢E=

，電池的內阻r=

Ω.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.05······1.480.76第19頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月ErAR1R2

例2.如圖示的電路中，R1

、R2為標準電阻，測定電源的電動勢和內阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值

真實值，內阻的測量值

真實值，產生誤差的原因是

。等于偏大電流表有內阻練習

在測定電源的電動勢和內阻的實驗中，待測電池、開關和導線配合下列哪組儀器，可以達到測定目的（）A.一只電流表和一個滑動變阻器B.一只電流表和一只電壓表C.一只電流表和一個電阻箱D.一只電壓表和一個電阻箱CDE=I1（R1+RA+r）①

E=I2（R2+RA+r）②第20頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

例3.如圖是測量電源內電阻的電路，下列關于誤差的說法，正確的是()

A.由于電流表的分壓作用，使內電阻的測量值小于真實值；

B.由于電流表的分壓作用，使內電阻的測量值大于真實值；

C.由于電壓表的分流作用，使內電阻的測量值小于真實值；

D.由于電壓表的分流作用，使內電阻的測量值大于真實值；vA解：

E=U+Ir，I=(IA+U/RV)，由于電壓表的分流作用，對于每個電壓值U1

，測得的電流IA小于總電流I1，U越大，IA跟I1相差越大，畫出的圖線應為實線所示：UIU1IAI1所以內電阻的測量值小于真實值。C第21頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

（8分）現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內阻約30-40Ω的電流表一個，定值電阻R1=150Ω，定值電阻R2=100Ω，單刀單擲開關K，導線若干。要求利用這些器材測量一干電池（電動勢約1.5V）的電動勢。（1）按要求在實物圖上連線。（2）

用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達式為=

，式中各直接測得量的意義是：

.2002年河南高考12、R1

R2R1

R2第22頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月

（1）連圖：左圖只用R1接入電路；右圖用R1和R2串聯(lián)接入電路。（2）I1是外電阻為R1時的電流，

I2是外電阻為R1和R2串聯(lián)時的電流.測量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+Rg+r）①E=I2（R1+R2+Rg+r）②聯(lián)立①②解得注意：若只用R2接在電路中，則電流將超過電流表的量程，所以用R1和R2串聯(lián)接入電路。

[解答]：第23頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月練習某同學采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢和內阻，已知干電池的電動勢約為1.5V，內阻約1Ω，電壓表(0-3V,3kΩ),電流表(0-0.6A,1.0Ω),滑動變阻器有R1(10Ω2A)和R2(100Ω0.1A)各一只;(1)實驗中滑動變阻器應選用

(選填R1或R2).(2)在乙圖中用筆畫線代替導線連接實驗電路.(3)在實驗中測得多組電壓和電流值,得到如圖丙所示的U-I圖線,由圖線可較準確求出該電源電動勢E=

V;內阻r=

Ω.1.500.10.20.30.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VVA圖甲圖乙R11.50圖線的斜率為0.7/0.37=1.85Ωr=1.85-RA=0.85Ω0.85第24頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第27頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月第28頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月二、電源電動勢與內阻測量的基本情景變式變式一．實驗中除了待測電池和電鍵導線外只有電阻箱和電流表，測定電源的電動勢和內電阻。如何測？（1）電路如圖所示：A（2）主要步驟改變電阻箱阻值R，測出對應的電流I由（E=I1R1+I1r，E=I2R2+I2r）得：

若能測出多組I、R值，以R為縱坐標，

為橫坐標，作出圖象，由于，

可知這條圖線是直線，直線在縱軸的截距—r，圖線的斜率E=tgα。第29頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月變式二．實驗中除了待測電源和電鍵導線外，只有電阻箱和電壓表，如何測？

（1）電路如圖所示V1/IR-r（2）主要步驟改變電阻箱阻值R，測出對應的電壓U由，

求出電源的電動勢和內阻1/U1/R00

第30頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月變式三．今有一個阻值為5Ω的定值電阻，一個理想電壓表(量程大于電源電動勢)，開關及導線若干，能否測電源電動勢和內阻？（2）主要步驟：（3）電源電動勢和內阻：閉合K1

、K2

，記下電壓表讀數(shù)U2（1）電路如圖所示：

斷開K2、閉合K1，記下電壓表讀數(shù)U1E=U1第31頁，課件共35頁，創(chuàng)作于2023年2月變式四．今有一個阻值為10Ω的定值電阻，一個電壓表，開關和導線若干，電壓表表盤上有刻度但無刻度值。請設計一個能測定某電源內阻的實驗方案（已知電壓表內阻很大，電壓量程大于電動勢，電源內阻約為幾歐）。要求：①畫出實驗電路圖