12.3 实验：电池电动势和内阻的测量（精品课堂）-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【精彩三年】课程探究与巩固课件PPT（人教版）浙江专用

浙江良品图书有限公司 精彩三年课程探究与巩固 物理 必修第三册 第十二章 电能 能量守恒定律 3　实验：电池电动势和内阻的测量 单击此处编辑母版文本样式 1 课程解读 单击此处编辑母版文本样式 知识点一　实验思路 1．伏安法：用电压表、电流表加上一个滑动变阻器 R，测定电 源的电动势 E 和内阻 r。 如图所示，根据闭合电路的欧姆定律， 电源电动势E、内阻r与路端电压U、 电流I的关系可以写成E＝U＋______。 如果能测出U、I的两组数据，就可以列出两个关于E、r的方 程，从而解出E和r。 Ir 单击此处编辑母版文本样式 2．安阻法：用电流表和电阻箱也可以测定电源的电动势E和内 阻r。 利用下图所示电路，测出I、R的两组数据，代入E＝IR＋ ______，得到关于E和r的两个方程，解出E和r。 Ir 单击此处编辑母版文本样式 【思辨】 思考题：在上面的实验思路中，只测量两组数据，通过联立方程解得E和r，看起来比较简单，误差却可能较大。怎样才能减小误差呢？ 【答案】 应该使用滑动变阻器改变外电路的电阻，进行多次测量，并对数据进行处理，才能减小误差。 单击此处编辑母版文本样式 知识点二　数据的处理方法 1．解方程处理方法：为了减小误差，根据多次测量的结果，分 别列出若干组，联立方程，求出若干组E和r，最后以E的平 均值和r的平均值作为实验结果。这种方法的实验结果比只用 两组U、I数据求得的结果误差小。 2．图像处理方法：E＝U＋Ir可变形为U＝－Ir＋E。以U为纵坐 标、I为横坐标建立平面直角坐标系。根据几组U、I的测量数 据，在坐标系中描点。某次实验的测量结果如图所示，可以 看出这些点大致呈直线分布，画出这条直线。 单击此处编辑母版文本样式 内阻r 单击此处编辑母版文本样式 【思辨】 思考题：图像处理数据方法的优点有哪些？ 【答案】 图像处理数据的方法，不但能减小误差，而且更简 便、直观。 单击此处编辑母版文本样式 原理：闭合电路的欧姆定律E＝U＋Ir。 单击此处编辑母版文本样式 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差： (1)如图所示，应该选择的实验 电路图是_______[填“(a)”或“(b)”]。 (2)现有电流表(0～0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材： A．电压表(0～15 V) B．电压表(0～3 V) C．滑动变阻器(0～30 Ω) D．滑动变阻器(0～500 Ω) 实验时，电压表应选用_____，滑动变阻器应选用_____。 B C (a) 单击此处编辑母版文本样式 (3)某同学记录的六组数据见下表，其中五组数据的对应点已经标在图中的坐标系中，请标出第2组数据的对应点，并画出U－I图像。 (4)由图像可得：该电池的电动势E＝________V，内阻r＝_______ Ω。 1.50 0.84 单击此处编辑母版文本样式 【答案】 (3)见解析图 【解析】 (1)实验的测量原理为闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，电压表的内阻远大于电源内阻，分流不明显，电流表内阻和电源内阻较为接近，分压明显，所以采用(a)电路能够较准确地测 量。 (2)一节干电池的电动势约为1.5 V，所以选择量程为3 V的电压表即可，即B。滑动变阻器以限流的方式接入电路，为了方便调节，所以选择C。 (3)标出第2组数据，并将有效的数据点连成直线，如图所 示。 单击此处编辑母版文本样式 单击此处编辑母版文本样式 1．某实验小组利用图甲所示电路测定一节5号干电池的电动势和 内阻。除了待测电池，还备有下列器材： ①电流表，量程0.6 A ②电流表，量程3 A ③电压表，量程3 V ④电压表，量程15 V ⑤滑动变阻器，0～20 Ω ⑥开关一个，导线若干 单击此处编辑母版文本样式 (1)请选择实验中需要的器材______________(填标号，多选)。 (2)按电路图甲将实物图(如图乙所示)连接起来。 (3)某次测量时，电流表和电压表的读数 如图丙所示，则电流表示数为 ________A，电压表示数为_______