第三节 实验：电池电动势和内阻的测量（课件）-2023-2024学年高二物理同步精品课件及习题精练（含教材习题）（人教版2019必修第三册）

第十二章 电能 能量守恒定律 人教版 必修三 第三节 实验：电池电动势和内阻的测量 问题引入： 把铜片和锌片相隔约1cm插入一个苹果中，就制成一个水果电池。电动势和内阻是电源的两个重要参量，如何测量电源的这两个参量呢？ 1. U-I法：E=U+Ir 一、实验思路： E=U2+I2r E=U1+I1r 方法一：伏安法测电动势和内阻 2. I-R法：E=IR+Ir 方法二：安阻法测电动势和内阻 E = I1 ( R1 + r ) E = I2 ( R2 + r ) 3. U-R法： 方法三：伏阻法测电动势和内阻 二、物理量的测量（伏安法） 电流表 0～0.6A 电压表 0～3V 滑动变阻器：阻值较小的,最大阻值10～20Ω 被测干电池：内阻较大 开关和导线 选择量程恰当的电流表和电压表，按图示电路把器材连好。 1.公式法 改变 R阻值，从电流表和电压表中读取两组 I、U值，代入方程组求解，多测几组数据，算出 E、r 取平均值。 三、数据处理 E I短 2.图象法 E I r = 短 E U 轴截距等于电动势 E 在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出几组的U、I值画出U-I图象。 r是直线的斜率的绝对值 【例1】在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学依据测得的数据画出的U─I图像如图所示．由此可知该电源的电动势E= V，内阻r= Ω． 【答案】 1.5V 2.5Ω 四、误差分析 乙图：误差来源于电流表的分压作用 E测＝E，r测＝r＋RA＞r 外接法 内接法 系统误差原因分析 r 测 < r真 r 测 > r真 A V 甲 A V 乙 E测 <E真 E测 = E真 . . ---------------- . . . I U . . . . I U 拓展：安阻法、伏阻法数据处理及系统误差分析 安阻法 伏阻法 若横纵坐标互换？ E 准确 r 偏大 E 偏小 r 偏小 【例2】为测量电源的电动势和内阻，甲同学采用图甲所示的方案，测得电源电动势为E1，内阻为r1；乙同学采用图乙所示的方案，测得电源电动势为E2，内阻为r2。若他们选用的是同一个电池，且操作过程均完全正确，所选电源电动势的真实值为E，电源内阻的真实值为r，由于系统误差的存在，则（　　） A 例3．某同学做“测定电池的电动势和内阻”实验，电路如图所示．测得电流与路端电压的数据见下表： 其中存在测量错误的数据是（ ）A．第1组 B．第2组 C．第3组 D．第4组 C 例4.某同学按如图的电路测定电池组的电动势和内阻。图中已将实验器材进行了部分连接。 (1)请根据实验原理，将图中的实物电路补充完整 。(2)实验时发现电流表坏了，于是移去电流表，同时用电阻箱替换滑动变阻器。重新连接电路，仍然通过U-I图像处理实验数据，获得所测电动势和内阻的值。请画出相应的电路图 ，并说明怎样得到U-I图像中电流I的数据 。 例4.某同学按如图的电路测定电池组的电动势和内阻。图中已将实验器材进行了部分连接。 【答案】 参考案例：测量水果电池的电动势和内阻 五、课堂小结 一、实验思路 二、物理量的测量（伏安法） 三、数据处理 3.伏阻法测量电动势和内阻 1.伏安法测量电动势和内阻 2.安阻法测量电动势和内阻 1.公式法 2.图像法 四、误差分析 1.内接法 外接法 2.安阻法、伏阻法 选择量程恰当的电流表和电压表 按图示电路把器材连好 EVCapture4.1.8软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.1.8软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$