《学生实验测量电源的电动势和内阻》ppt课件

,自主学习,分类例析,活页规范训练,单击此处编辑母版文本样式,课堂对点演练,5,学生实验：测量电源的电动势和内阻,5学生实验：测量电源的电动势和内阻,1,掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣,2,学会利用图线处理数据的方法,.,1掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路,U,1,I,1,r,U,2,I,2,r,U1I1r U2I2r,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,2,实验器材,电池,(,干电池或水果电池,),、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等,3,实验步骤,(1),电流表用,0.6 A,量程，电压表用,3 V,量程，按图连接好电路,(2),把变阻器的滑动片移到使阻值最大的一端,(3),闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据,(,I,，,U,),，用同样方法测量几组,I,、,U,值，记录在自己设计的表格中,(4),打开电键，整理好器材,2实验器材,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,在坐标纸上建立,U,I,坐标系，依据测量数据在坐标系中画出相应的点，再根据这些点画出直线，如图,2,5,2,乙所示画线时应让尽量多的点在直线上，不在直线上的点也要大致相等地分布在直线两侧，个别偏离这条直线过远的点应舍去，不予考虑,在坐标纸上建立UI坐标系，依据测量数据在坐标系中画出相应,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,5,注意事项,(1),为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些,(,选用已使用过一段时间的干电池或是用水果电池,),(2),由于干电池在大电流放电时老化现象严重，电动势会明显下降，内阻,r,会明显增大，故实验中不能将电流调得过大,(,长时间放电不宜超过,0.3 A,，短时间放电不宜超过,0.5 A),，且读数要快，读完后立即切断电源；水果电池的内阻变化也比较明显，测量前应做好充分准备，测量尽量迅速，在内阻发生较大变化之前结束测量,5注意事项,(3),在实验中，,U,取值不能太小，一般不得小于,1 V,，测得的,U,、,I,值不少于,5,组，且变化范围要大一些，解方程组求解,E,、,r,值，取,1,、,4,组，,2,、,5,组，,3,、,6,组求解后，求平均值,(4),两表应选择合适的量程，使测量时偏转角大些，以减小读数时的误差,.,(3)在实验中，U取值不能太小，一般不得小于1 V，测得的U,【,典例,1】,在测定一节干电池,(,电动势约为,1.5 V,，内阻约为,2),的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：,A,电压表量程为,15 V,；,B,电压表量程为,3 V,；,A,变阻器为,(20,，,3 A),；,B,变阻器为,(500,，,0.2 A),(1),电压表应该选,_(,填,“,A,”,或,“,B,”,),，这是因为,_,(2),变阻器应该选,_(,填,“,A,”,或,“,B,”,),，这是因为,_,【典例1】在测定一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为,解析,因电源电动势,E,1.5 V3 V,，故电压表选,B,，因为,A,电压表量程过大，误差较大变阻器选,A,，因为,A,变阻器可满足电路设计要求，且调节方便，便于读数,答案,(1)B,A,电压表量程过大误差较大,(2)A,B,变阻器额定电流过小且调节不方便,解析因电源电动势E1.5 V3 V，故电压表选B，因为,借题发挥,(1),选取电压表、电流表时不要认为量程越大越好，应使指针偏转大一些，以减小读数时的相对误差,(2),滑动变阻器的选取以调节方便为原则，既需考虑最大阻值，又要看额定电流是否符合要求,借题发挥(1)选取电压表、电流表时不要认为量程越大越好，应,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,解析,由公式,U,E,Ir,，当,I,0,时，,U,E,，故,A,项正确由于纵轴刻度不是从,0,开始，故,B,、,C,项错，,D,项对,答案,AD,解析由公式UEIr，当I0时，UE，故A项正确由,【,典例,2】,现有一阻值为,10.0,的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表，该电压表表面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案，,(,已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧,),要求：,(1),画出实验电路图；,(2),简要写出完成接线后的实验步骤；,(3),写出用测得的量计算电源内阻的表达式,r,_.,【典例2】现有一阻值为10.0 的定值电阻、一个开关、若,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,借题发挥,因为本题中未知电压表的刻度值，所以必须采用比例法来解决，这是本题的难点，也是解题的突破口,借题发挥因为本题中未知电压表的刻度值，所以必须采用比例法来,【,变式,2】,如图,2,5,5,中,E,为直流电源，,R,为已知电阻；,V,为理想电压表，其量程略大于电源电动势，,S,1,和,S,2,均为开关现要利用图中电路测量电源的电动势,E,和内阻,r,，试写出主要实验步骤及结果表达式,【变式2】,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,综上所述，本实验中滑动变阻器的选择原则是：阻值较小而额定电流较大；电压表的选择原则是：在满足量程要求的前提下选取内阻较大的；电流表的选择需根据电源电动势和选用的滑动变阻器来确定,综上所述，本实验中滑动变阻器的选择原则是：阻值较小而额定电流,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,所以它们的关系可用图,2,5,7,表示，测量图线为,AB,，真实图线为,A,B,.,由图线可看出,r,和,E,的测量值都小于真实值,r,测,r,真,，,E,测,r,真,(,内阻测量误差非常大,),实际测量时应选电路图,2,5,6.,由于电流表的分压作用，U真U测UAU测IRA，RA,【,典例,3】,用如图,2,5,10,所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻,R,0,起保护作用除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：,(a),电流表,(,量程,0.6 A,、,3 A),；,(b),电压表,(,量程,3 V,、,15 V),；,(c),定值电阻,(,阻值,1,、额定功率,5 W),；,(d),定值电阻,(,阻值,10,、额定功率,10 W),；,(e),滑动变阻器,(,阻值范围,0,10,、额定电流,2 A),；,(f),滑动变阻器,(,阻值范围,0,100,、额定电流,1 A),【典例3】用如图2510所示电路，测定一节干电池的电动势,那么：,(1),要正确完成实验，电压表的量程应选择,_V,，电流表的量程应选择,_A,；,R,0,应选择,_,的定值电阻，,R,应选择阻值范围是,_,的滑动变阻器,(2),引起该实验系统误差的主要原因是,_,那么：,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,(2),电流表应测量通过电源的电流，但由于电压表的分流作用，电流表实际测量的电流值比通过电源的电流小，所以引起该实验误差的主要原因是电压表的分流,答案,(1)3,0.6,1,0,10,(2),电压表的分流,(2)电流表应测量通过电源的电流，但由于电压表的分流作用，电,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,H,滑动变阻器,(0,1 000),；,I,电阻箱,(0,9 999),；,J,开关、导线,(1),用电流表和电压表测量干电池的电动势和内电阻，应选用的变阻器是,_(,用字母代号回答,),(2),根据实验要求，用笔画线代替导线在实物图,(,如图,2,5,11,所示,),上连线,H滑动变阻器(01 000)；,(3),某次实验记录如下：,实验次数,1,2,3,4,5,电流表示数,/A,0.24,0.50,0.70,1.10,1.50,电压表示数,/V,1.30,1.10,0.95,0.60,0.30,(3)某次实验记录如下：实验次数12345电流表示数/A0.,根据表中数据在坐标图,2,5,12,上画出,U,I,图线由图可求得,E,_V,，,r,_.,根据表中数据在坐标图2512上画出UI图线由图可求得,解析,本题考查测定电源电动势和内阻的实验设计，数据分析及误差分析，可根据一节干电池的额定电压、额定电流选择电压表电流表，因本实验没有特殊要求，可采用限流电路,(1),滑动变阻器作限流用，因电源内阻较小，故滑动变阻器选用阻值小的即可满足实验要求，故滑动变阻器选,G.,(2),如图所示,解析本题考查测定电源电动势和内阻的实验设计，数据分析及误差,答案,见解析,答案见解析,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,(1),实验时，应先将电阻箱的电阻调到,_,(,选填,“,最大值,”,、,“,最小值,”,或,“,任意值,”,),(2),改变电阻箱的阻值,R,，分别测出阻值,R,0,10,的定值电阻两端的电压,U,.,下列两组,R,的取值方案中，比较合理的方案是,_,(,选填,“,1,”,或,“,2,”,),方案编号,电阻箱的阻值,R,/,1,400.0,350.0,300.0,250.0,200.0,2,80.0,70.0,60.0,50.0,40.0,(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(选填,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,学生实验测量电源的电动势和内阻ppt课件,单击此处进入 活页规范训练,单击此处进入 活页规范训练,