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

第十二章 电能 能量守恒定律 第3节 实验：电池电动势和内阻的测量 1.经历实验设计过程，理解测定电源电动势和内阻的实验原理。 2.在理解实验原理的基础上,能完成测电源电动势和内阻的规范实验操作。 3.学会利用U-图像处理数据并得出电源的电动势和内阻,进一步体会利用图像进行数据处理的方法。 4.尝试分析电源电动势和内阻的测量误差,了解实验中减小误差的方法。 学习目标 2 复习回顾 什么是闭合电路欧姆定律，它的表达式有哪些？ 闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。 新课教学 实验思路 伏安法 伏阻法 安阻法 × 能不能只测两组数据？ 新课教学 1.伏安法 被测电池(干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线等。 新课教学 （1）确定电流表、电压表量程，按图连接好电路，并把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。 （2）闭合开关，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值。 （3）断开开关，整理好器材。 （4）根据测量的数据求得。 实验步骤 新课教学 数据处理 (1)公式法 改变的阻值，从电流表和电压表中读取两组的值，代入方程组联立求解，多测量几次的值，算出取平均。 新课教学 O . . （2）图象法 在坐标纸上以轴为横坐标，为纵坐标，用测出几组的，值画出图像，所得直线跟纵轴的交点即为电动势的值，图线的斜率的绝对值即为内阻的值。 注意： 坐标值是否从0开始。 新课教学 1．为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表。 2．实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻的明显变化． 3．若干电池的路端电压变化不很明显，作图象时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用求出． 4.为了提高测量的精确度，在实验中的变化范围要大一些，计算时，和和的差值要大一些． 六、注意事项 新课教学 1.偶然误差： 2.系统误差 误差分析 内接法 电流表的分压 外接法 电压表的分流 主要来源于电压表和电流表的读数以及作图象时描点不很准确． 新课教学 思考 在用“伏安法”测电池的电动势和内阻时，滑动变阻器选择阻值较大的，还是较小的，为什么？ 实验中滑动变阻器采用的是限流式接法，因为待测的电池内阻很小，为了方便调节，滑动变阻器应选阻值较小的。 新课教学 2.伏阻法 被测电池(干电池)、电压表、变阻箱、开关和导线等。 新课教学 数据处理 (1)计算法：由 解方程组可求得E和r. E＝U1＋_____ E＝U2＋_____ 由图像的斜率和截距求解. 新课教学 被测电池(干电池)、电流表、变阻箱、开关和导线等。 3.安阻法 新课教学 数据处理 新课教学 误差分析 同电流表外接 同电流表内接 新课教学 选择仪器时注意掌握的原则 (1)安全性原则，即一定要保证仪器的安全，对电表来讲不超量程，对滑动变阻器来讲不能超其额定电流． (2)精确性原则，即要保证测量时读数精确，对电表来讲在不超量程的前提下，尽量选用小量程的，对欧姆表来讲尽量让指针指在中值刻度附近． (3)方便性原则，此原则主要针对滑动变阻器来讲，在滑动变阻器控制电路时，电路的电压、电流的变化范围要尽可能大，以便获取多组测量值．　 新课教学 连接实物电路图的基本方法： （1）先画实验电路图。 （2）按电路图选择所需的器材，明确电表量程。 （3）连接各元件时，从电源正极开始，开关，滑动变阻器等，先将主电路串联起来，再将要并联的元件接到电路中。 （4）注意电源正负极，电表的正负接线柱以及滑动变阻器接线柱的合理使用。 （5）注意连线不能交叉，开关要能控制电路。 谢谢观看！ 21 r r (2)图像法：由E＝U＋r得：＝＋·.故－图像的斜率k＝，纵轴截距为，如图. (1)计算法：由解方程组求得E，r. (2)图像法：由E＝I(R＋r)得：＝R＋ －R图像的斜率k＝，纵轴截距为(如图甲) 又R＝E·－r R－图像的斜率k＝E，纵轴截距为－r(如图乙). 由图像的斜率和截距求解. Lavf58.45.100 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$