12.3 实验：电池电动势和内阻的测量 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

12.3 实验：电池电动势和内阻的测量 人教版（2019）高中物理（必修第三册） 第十二章 电能 能量守恒定律 老师： 授课时间： 更多模板亮亮图文旗舰店：https://liangliangtuwen.tmall.com 下图为伏安法测一个定值电阻实验所需的器材实物图，器材规格如下：待测电阻Rx(约100Ω)　直流毫安表(量程0-10mA，内阻约50Ω)直流电压表(量程0-3V，内阻约5KΩ)　直流电源(输出电压4V，内阻不计)滑动变阻器(阻值范围0-15Ω，允许最大电流1A)，电键及导线若干，根据器材的规格和实验要求，在本题实物图上连线。 mA 10 30 课前练习 第 2 页 课堂导入 二、实验原理：闭合电路欧姆定律 E=U+Ir 一、实验目的: 测定电池的电动势和内阻 A V S 甲 R A V S 乙 R 第 3 页 知识讲解 3 v A 三：实验步骤 2、按原理图连接实物图 1、仪器选择： 安培表：0~0.6A 伏特表:0~3V 滑动变阻器:选用阻值较小的,最大阻值10~20Ω 第 4 页 知识讲解 3：把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大（保护电路） 4：闭合电键，调节变阻器，使电流表的读数有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记录几组U，I值。 5：断开电键，整理好器材 1 2 3 4 5 6 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 记录的电流值怎么变化？为什么？ 第 5 页 知识讲解 5 四：数据处理 方法一：公式法 改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的值，代入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出E、r取平均值. E= U1+ I1r E= U4+ I4r E= U2+ I2r E= U5+ I5r E= U3+ I3r E= U6+ I6r E1 r1 E2 r2 E3 r3 E 和 r 第 6 页 知识讲解 U/ I/ I(A) U(V) 0.12 1.37 0.20 1.32 0.31 1.24 0.35 1.20 0.50 1.10 0.57 1.05 · · · · · · 方法二：图象法 在坐标纸上以Ｉ轴为横坐标，Ｕ为纵坐标，用测出几组的Ｕ，Ｉ值画出Ｕ－Ｉ图像 最后从图像求出电动势为E＝ V 内阻为r= Ω 1.47 0.74 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 第 7 页 知识讲解 7 系统误差由电流表的分压引起。 0 U I 测量值 真实值 斜率k=r UA 误差分析 适宜测大内阻电源。 第 8 页 知识讲解 8 误差分析 系统误差由电压表的分流引起。 0 U I 测量值 真实值 斜率k=r IV 适宜测小内阻电源。 第 9 页 知识讲解 9 （1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处 （2）使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化 （3）要测出不小于6组Ｉ、Ｕ数据，且变化范围要大一些 （4）画Ｕ—Ｉ图线时，应使图线通过仅可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。 （5）画U--I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当的值开始（但横坐标必须从0开始)但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的斜率的绝对值仍为内阻r. 注意事项 第 10 页 知识讲解 10 其他实验电路 安阻法： 伏阻法： E=I（R+r） 误差分析 误差分析 第 11 页 知识讲解 E r A R1 R2 例1. 如图示的电路中，R1 、R2为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值 真实值，内阻的测量值 真实值，产生误差的原因是 。 等于 偏大 电流表有内阻 例2.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的 （ ） A. 一只电流表和一个滑动变阻器 B. 一只电流表和一只电压表 C. 一只电流表和一个电阻箱 D. 一只电压表和一个电阻箱 C D 课堂检测 第 12