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 第一课时 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 二、实验原理： 一、实验目的: 测定电池的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律 表达式有哪些？ 纯电阻电路 一切电路 测量 测量 测量 和 伏安法 伏阻法 安阻法 新课教学 纯电阻电路 新课教学 方法一：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。 三、实验器材： 二、 一、实验目的: 测定电池的电动势和内阻 测量取平均! A V S R 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。 四、实验步骤： A V S R 例：待测电池组（电动势约为3V，内阻约为1Ω） A.电流表：量程0~0.6A B.电流表：量程0~3A C.电压表：量程0~3A D.电压表：量程0~15A E.滑动变阻器：0~20Ω,额定电流1A F.滑动变阻器：0~3000Ω额定电流15A 答案：ACE 新课教学 四、实验步骤： A V S R 2：把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大（保护电路） 3：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。 4：断开电键，整理好器材 新课教学 数据处理 五、数据出处理（两种方法）： 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. E1 r1 E2 r2 E3 r3 E 和 r E= U1+ I1r E= U2+ I2r E= U3+ I3r E= U4+ I4r E= U5+ I5r E= U6+ I6r · 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 新课教学 注意： 坐标值是否从0开始。 O . . k=-r U/ I/ · · · · · 例2：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 · 新课教学 六、注意事项： （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. 新课教学 1.偶然误差： 2.系统误差 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． 七、误差分析： 课堂检测 第 12 页 乙 用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻。用所示的甲、乙两个供实验的电路图，实验应选用电路图___ 。选用较好的电路后，由于安培表和伏特表内电阻对电路的影响，所测的电动势将偏____ 。根据实验测得的一系列数据，画出U－I图(如图丙)，被测干电池的电动势为______V，内阻为______Ω。(结果均保留两位小数) 小 1.40 0.40 $$