12.3 实验：电池电动势和内阻的测量 课件-2021-2022学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修三

12.3实验：电池电动势和内阻的测量 横县百合完全中学：韦衍虎 18276143537 在前面的学习中，我们知道电池内是有电阻的，我们还知道用伏安法测灯泡的电阻，那怎么测量电池的内阻呢？ E S R A V L ⊕ 问题导入 一、实验思路 E＝U＋Ir 我们需要知道E和r，因此需要测出U、I的值，有两个未知数，所以至少要测量两组数据，得到两个方程,从中解出E和r。 ①电压表、电流表测量 E＝U1＋I1r E＝U2＋I2r 思考： 如果只有一个电流表没有电压表，你能设计出测量电源电动势和内阻的电路吗？还需要什么器材？ 如果只有一个电压表呢？ E＝IR＋Ir 如果能够知道I、R的两组数据，也是可以得到关于E、r的两个方程，于是能够从中解出E和r。 电阻：用电阻箱方便读数，方便调节电阻大小。 ②电流表、电阻箱测量 E＝U＋Ir U＝IR E＝IR1＋I1r E＝IR2＋I2r ③电压表、电阻箱测量 如果能够得到U、R的两组数据，也可以通过解方程得E和r。 E＝U＋Ir 二、物理量的测量 列表 列方程 电压 电流 三、数据分析 ①公式法 E＝U1＋I1r E＝U2＋I2r 从而计算出： ②图像法 根据 E＝U＋Ir U＝-Ir+E 电源的伏安特性曲线 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 1.0 0.5 0 把测出的多组U、I值，以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U－I坐标系。 测量值 0.16 0.15 0.12 0.1 0.08 0.07 0.68 0.870000000000002 1.4 1.7 2.05 2.2 真实值 0.160226666666667 0.150290000000001 0.120466666666667 0.100566666666667 0.0806833333333333 0.0707333333333337 0.68 0.870000000000002 1.4 1.7 2.05 2.2 U I 0 E I短 断路 短路 纵坐标可以不从0开始 ③斜率K的绝对值等于内阻r： ①直线与U坐标轴的交点表示断路时的路端电压，这时的电压U等于电源的电动势E。即U=E。 ②直线与I坐标轴的交点短路时的电流，可以读得I短。 可以求出内阻r ∆U ∆I 例1.一个学生利用实验方法测得数据，根据这些数据，画出了如图所示的 U-I图象，从图中可得出电源电动势为______V，内阻为______Ω。 课堂练习 2.9 2.6 参考案例1 测量干电池的电动势和内阻 旧电池的内阻相对于新电池要大得多，容易测量。实验中可以选择旧的干电池进行实验。 参考案例2 测量水果电池的电动势和内阻 水果电池的内阻较大，容易测量。但实验时，内阻会发生明显改变。测量应尽量迅速，在内阻发生较大变化之前结束测量。 ③斜率K的绝对值等于内阻r： ①直线与U坐标轴的交点表示断路时的路端电压，这时的电压U等于电源的电动势E。即U=E。 ②直线与I坐标轴的交点短路时的电流，可以读得I短。 课堂小结 $