电池的电动势和内阻课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,测定电源电动势和内阻,测定电源电动势和内阻,复习回顾：,2,、,电源电动势与内、外电压关系,1,、,闭合电路欧姆定律,E,I,短,（,2,）图象在横轴上的截距为短路电流,I,短,（,U=0,）,（,3,）图象斜率的绝对值为电源内阻,（,I,=0,）,I/,A,U/,V,0,（,1,）图象在纵轴上的截距为电源的电动势,E,由,U,=,E -Ir,可知，,U,是,I,的一次函数。,复习回顾：2、电源电动势与内、外电压关系1、闭合电路欧姆定律,1,、,给你一节使用过的干电池、一个滑动变阻器、一块电流表、一块电压表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。,A,V,S,R,原理：,E=U+Ir,思考,1、给你一节使用过的干电池、一个滑动变阻器、一,2,、,给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、一块电流表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。,E=I,1,(R,1,+r),E=I,2,(R,2,+r),A,R,K,原理：,E=I,（,R+r),2、给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、一块电,3,、,给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、一块电压表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。,V,R,K,原理：,E=U+,U,R,r,3、给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、一块电,V,R,2,V,R,1,A,A,R,1,R,2,VR2VR1AAR1R2,一、实验原理,1,、,U-I,法,：,E=U+Ir,r,I,U,E,r,I,U,E,2,2,1,1,+,=,+,=,2,、,I-R,法,：,E=IR+Ir,3,、,U-R,法,：,r,R,U,U+,E=,一、实验原理1、U-I法：E=U+IrrIUErIUE221,1,、电路选择,及误差分析,A,V,S,甲,R,A,V,S,乙,R,一般采用,甲图,电路误差较小,甲图：,误差来源于电压表的分流作用,乙图：,误差来源于电流表的分压作用,二、,U,-,I,法,电路和器材的选择,适宜测,小,内阻电源,适宜测,大,内阻电源,1、电路选择及误差分析AVS甲RAVS乙R一般采用甲图电路误,2,、器材选择：,安培表：,00.6A,伏特表：,03V,滑动变阻器：,阻值较小的,最大阻值,1020,被测干电池：内阻较大,电键和导线,2、器材选择：安培表：00.6A伏特表：03V滑动变阻器,1,、按原理图连接实物图,A,V,S,甲,R,三、实验步骤,1、按原理图连接实物图AVS甲R三、实验步骤,2,、把变阻器的滑片移到一端使其阻值最大,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,2、把变阻器的滑片移到一端使其阻值最大3、闭合电键,调节变阻,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,.,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,E,I,短,方法二,:,图象法,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,图像,.,E,I,r,=,短,E,E,等于,U,轴截距,r,等于直线的斜率的绝对值,EI短方法二:图象法在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测,五、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,6,组,I,、,U,数据,，且变化范围要大一些,.,五、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,4,、,画,U,-,I,图线,时，应使,图线通过尽可能多的点,，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,),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.,4、画U-I图线时，应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上,设计测,E,、,r,的其它方法及误差分析,I,-,R,法,：,R,1,A,R,2,K,1,K,2,A,R,K,六、实验设计,设计测E、r的其它方法及误差分析I-R法：R1AR2K1K2,U,-,R,法,：,V,R,K,K,2,R,1,V,R,2,K,1,U-R法：VRKK2R1VR2K1,例,:,有两只电压表,A,和,B,，量程已知，内阻不知等于多少；另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少；只用这两只电压表，电键和一些连接用导线，能通过测量计算出这个电池的电动势,(,已知电动势不超过电压表的量程,).,(1),画出你测量时所用的电路图,;,(2),以测量的量作为已知量，导出电动势的式子,.,例:有两只电压表A和B，量程已知，内阻不知等于多少；另有一节,解,(1),电路如图所示：,(2),闭合,S,2,：,断开,S,2,：,由上两式可得：,如果已知电压表的内阻，还可测,r=?,解(1)电路如图所示：(2)闭合S2：断开S2：由上两式,课堂小结,U-I,法,:,I-,R,法：,U-R,法,：,A,R,s,V,R,s,E=I,1,(R,1,+r),E=I,2,(R,2,+r),E,测,E,真,E,测,E,真,A,V,乙,A,V,甲,E,测,= E,真,E,测,= E,真,r,测,r,真,r,测,r,真,r,测,r,真,课堂小结U-I法:I-R法：U-R法：ARsVRs E=I1,U/,I/,例,1.,一位同学记录的,6,组数据见表。试根据这些数据在下图中画出,UI,图线，并根据图线读出电池的电动势,E,=,，电池的内阻,r =,.,I(A),U(V),0.12,1.37,0.20,1.32,0.31,1.24,0.35,1.20,0.50,1.10,0.57,1.05,1.48,0.76,U/I/例1. 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在,E r,A,R,1,R,2,例,2.,如图示的电路中，,R,1,、,R,2,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,练习,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,E=I,1,（,R,1,+ R,A,+ r,） ,E=I,2,（,R,2,+ R,A,+ r,） ,E rAR1 R2 例2. 如图示的电路中，R1,例,3,.,如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是,( )A .,由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实 值；,B.,由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；,C.,由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；,D.,由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；,v,A,解：,E = U + Ir,，,I=(I,A,+U/R,V,),，,由于电压表的分流作用，对于每个电压值,U,1,，测得的电流,I,A,小于总电流,I,1,，,U,越大，,I,A,跟,I,1,相差越大， 画出的图线应为实线所示：,U,I,U,1,I,A,I,1,所以内电阻的测量值小于真实值。,C,例3. 如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差,（,1,）连图：左图只用,R,1,接入电路；右图用,R,1,和,R,2,串联接入电路。,（,2,）,I,1,是外电阻为,R,1,时的电流，,I,2,是外电阻为,R,1,和,R,2,串联时的电流,.,测量原理,：,m,A,R,1,m,A,R,2,R,1,E=I,1,（,R,1,+ R,g,+ r,） ,E=I,2,（,R,1,+ R,2,+ R,g,+ r,） ,联立 解得,注意,：若只用,R,2,接在电路中，则电流将超过电,流表的量程，所以用,R,1,和,R,2,串联接入电路。,解答,：,（1）连图：左图只用R1接入,练习,某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为,1.5V,，内阻约,1,，电压表,(0-3V,3k),电流表,(0-0.6A,1.0),滑动变阻器有,R,1,(10 2A),和,R,2,(100 0.1A),各一只,;,(1),实验中滑动变阻器应选用,(,选填,R,1,或,R,2,).,(2),在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路,.,(3),在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的,U-I,图线,由图线可较准确求出该电源电动势,E=,V;,内阻,r=,.,1.5,0 0.1 0.2 0.3 0.4,0.9,1.1,1.3,1.2,1.0,0.8,1.4,I/A,U/V,V,A,图甲,图乙,R,1,1.50,图线的斜率为,0.7/0.37=1.85 r=1.85-R,A,=0.85 ,0.85,练习 某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干,1,、用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中错误的是,( ),A,应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显,B,应选用内阻较小的电压表和电流表,C,移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载,D,根据实验记录的数据作,U,一,I,图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,练习,B,1、用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中错,2,、,下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是 （ ）,A,测出两组,I,、,U,的数据，代人方程组：,E,U,1,十,I,1,r,和,E,U,2,十,I,2,r,，求出,E,和,r,B,多测几组,I,、,U,的数据，求出几组,E,、,r,，最后分别求出其平均值,C,测出多组,I,、,U,的数据，画出,U,I,图象，再根据图象求,E,、,r,D,多测出几组,I,、,U,数据，分别求出,I,和,U,的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势,E,，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻。,C,2、下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，,再见,再见,