210实验测定电池的电动势和内阻

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,#,V,S,R,A,U,2.10,实验,:,测定电池的电动势和内阻,学习目标,1,、理解闭合电路欧姆定律内容,2,、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。,3,、用解析法和图象法求解电动势和内阻。,4,、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。,重点,利用图线处理数据,难点,如何利用图线得到结论以及实验误差的分析,复习回顾：,、部分电路欧姆定律,、电源电动势与内、外电压关系,、闭合电路欧姆定律,现在有一个使用过的干电池,要想测出其电动势和内阻,你需要什么器材,?,采用什么样的电路,?,原理是什么,?,提出问题,1,、,伏安法测电动势,E,和内阻,r,。,A,V,S,R,原理：,E=U+Ir,一、实验原理及电路,2,、,用电压表、电阻箱电动势,E,和内阻,r,。,V,R,K,原理：,E=U+,U,R,r,3,、,用电流表、电阻箱电动势,E,和内阻,r,。,E=I,1,(R,1,+r),E=I,2,(R,2,+r),A,R,K,原理：,E=I,（,R+r),1,、电路选择及误差分析,A,V,S,甲,R,A,V,S,乙,R,实验时采用甲图所示电路误差较小,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、伏安法电路和器材的选择,误差分析,A,V,K,E,r,1,、本实验中，存在的系统误差是由于 电压表的分流引起。,2,、由,U-I,图线可知，该实验的测量结果将导致电源的电动势,E,和内阻,r,都偏小。,0,U,I,测量值,真实值,斜率,k,绝对值,=r,电流表内接时,E,测,E,真,r,测,r,真,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,电压表、电流表、滑动变阻器、电池、开关和导线,1,、按原理图连接实物图,A,V,S,甲,R,三、实验步骤,2,、,把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大,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,1,2,3,4,5,电压（,V,）,电流（,A,）,次 数,物理量,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,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,0,1.5,1.0,0.8,0.4,0.6,0.2,1.1,1.2,1.3,1.4,U,I,不考虑,在坐标纸上以,I,为横轴，,U,为纵轴建立坐标系，描点拟合,U-I,图线，延长,U-I,图线，图线跟纵轴的交点即为电动势,E,的值，图线斜率的绝对值即为内阻的值。,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,.,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.,这节课我们学习了测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。并学习了用图象法处理实验数据。,课堂小结,U-I,法,:,I-,R,法：,U-R,法,：,A,V,S,R,A,R,s,V,R,s,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),0.12,1.37,0.20,1.32,0.31,1.24,0.35,1.20,0.50,1.10,0.57,1.05,1.48,0.75,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,课堂练习,1,、在测定电池的电动势和内阻的实验中，用待测电池、电键和导线，配合下列仪器可以达到的实验目的的是（）,A,、一只电流表和一个电阻箱,B,、一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器,C,、一只电压表和一个电阻箱,D,、一只电流表和一个滑动变阻器,ABC,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，画出的图线应为虚线所示：,U,I,U,1,I,A,I,1,所以内电阻的测量值小于真实值。,C,2,、,3,、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,