物理选修人教新课标实验：测定电池的电动势和内阻课件

1、1实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻第二章恒定电第二章恒定电流流2基础理论储备基础理论储备一、实验目的一、实验目的1进一步熟练电压表、电流表、滑动变阻器的使用进一步熟练电压表、电流表、滑动变阻器的使用2学会用伏安法测电池的电动势和内阻学会用伏安法测电池的电动势和内阻3学会利用图象处理实验数据学会利用图象处理实验数据3二、实验原理二、实验原理1原理图如图所示原理图如图所示45三、实验器材三、实验器材被测电池被测电池(干电池干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器、电键和、电流表、电压表、滑动变阻器、电键和导线等导线等四、实验步骤四、实验步骤1确定电流表、电压表的量程，按图所示电

2、路把器材连接好，确定电流表、电压表的量程，按图所示电路把器材连接好，如图所示如图所示62把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大3闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，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几组I和和U的值的值4断开电键，整理好器材断开电键，整理好器材5数据处理：用原理中的方法计算或从数据处理：用原理中的方法计算或从UI图象中找出图象中找出E和和r.789六、误差分析六、误差分析1偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作偶然误差：

3、主要来源于电压表和电流表的读数以及作UI图图象时描点不很准确象时描点不很准确2系统误差系统误差(1)电流表内接时电路如图甲所示电流表内接时电路如图甲所示产生实验误差的原因是由于电压表的分流造成的，测量值与真产生实验误差的原因是由于电压表的分流造成的，测量值与真实值的关系为：实值的关系为：E测测E真真；r测测r真真1112八、实验创新八、实验创新测电源测电源E、r的其他方案的其他方案13经典例题展示经典例题展示器材选择和误差分析器材选择和误差分析 (2013曲阜第一中学高二检测曲阜第一中学高二检测)用电流表和电压表测用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验，供选用的器材有定电池的电动势和内阻

4、的实验，供选用的器材有A电流表电流表(量程量程00.6 A，RA1 )B电流表电流表(量程量程05 A，RA0.6 )C电压表电压表(量程量程03 V，RV5 k)D电压表电压表(量程量程015 V，RV10 k)E滑动变阻器滑动变阻器(010 ，额定电流，额定电流1.5 A)F滑动变阻器滑动变阻器(0200 ，额定电流，额定电流0.2 A)G待测电源待测电源(一节一号干电池一节一号干电池)、开关、导线若干、开关、导线若干例例114(1)实验中电流表应选用实验中电流表应选用_，电压表选用，电压表选用_，滑动变阻器选用滑动变阻器选用_(用字母代号填写用字母代号填写)( 2 ) 引 起 该 实 验

5、 系 统 误 差 的 主 要 原 因 是引 起 该 实 验 系 统 误 差 的 主 要 原 因 是_【思路点拨思路点拨】解答本题应把握以下三点：解答本题应把握以下三点：(1)电表量程的选择原则是在不超量程的前提下选小量程的电表量程的选择原则是在不超量程的前提下选小量程的(2)选择滑动变阻器时，滑动变阻器的最大阻值一般比电池内选择滑动变阻器时，滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就可阻大几倍就可(3)实验误差的分析要从真实值和测量值的差别去分析实验误差的分析要从真实值和测量值的差别去分析15【解析解析】(1)由于流过电源的电流不宜过大，若电流过大，由于流过电源的电流不宜过大，若电流过大，电源

6、会出现严重的极化现象，电动势和内阻都会有较大的变电源会出现严重的极化现象，电动势和内阻都会有较大的变化，因此电流表应选化，因此电流表应选00.6 A量程，电源电动势只有量程，电源电动势只有1.5 V，故电压表应选故电压表应选03 V量程，为便于调节，滑动变阻器应选量程，为便于调节，滑动变阻器应选010 .(2)系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的，该实验中系统误差一般是由测量工具和测量方法造成的，该实验中的系统误差是由于电压表的分流作用造成电流表读数偏小即的系统误差是由于电压表的分流作用造成电流表读数偏小即测量值总是比干路中真实电流值小，造成测量值总是比干路中真实电流值小，造成E测测E真真

7、，r测测r真真【答案答案】(1)ACE(2)电压表的分流作用电压表的分流作用16【思维拓展思维拓展】选择仪器时注意掌握以下三个原则：选择仪器时注意掌握以下三个原则：(1)安全性原则，即一定要保证仪器的安全，对电表来讲不超安全性原则，即一定要保证仪器的安全，对电表来讲不超量程，对滑动变阻器来讲不能超其额定电流量程，对滑动变阻器来讲不能超其额定电流(2)精确性原则，即要保证测量时读数精确，对电表来讲在不精确性原则，即要保证测量时读数精确，对电表来讲在不超量程的前提下，尽量选用小量程的，对欧姆表来讲尽量让超量程的前提下，尽量选用小量程的，对欧姆表来讲尽量让指针指在中值刻度附近指针指在中值刻度附近(3

8、)方便性原则，此原则主要针对滑动变阻器来讲，在滑动变方便性原则，此原则主要针对滑动变阻器来讲，在滑动变阻器分压式接法中阻器分压式接法中,在安全的前提下选最大阻值小的要方便在安全的前提下选最大阻值小的要方便,在在滑动变阻器限流式接法中滑动变阻器限流式接法中,选比待测电阻大几倍的要方便选比待测电阻大几倍的要方便.17 在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验在用电压表和电流表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电压表和电流表的内阻分别为中，所用电压表和电流表的内阻分别为1 k和和0.1 ，如图为，如图为实验原理图及所需器件图实验原理图及所需器件图(1)在图中画出连线，将器件按原理图连接成实验电路

9、在图中画出连线，将器件按原理图连接成实验电路实物连线及数据处理实物连线及数据处理例例218(2)一位同学记录的一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在下图组数据见下表，试根据这些数据在下图中画出中画出UI图象，根据图象读出电池的电动势图象，根据图象读出电池的电动势E_V,求出电池内阻求出电池内阻r_.I(A)0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.570U(V)1.37 1.32 1.24 1.18 1.101.0519(3)若不作出图线，只选用其中两组若不作出图线，只选用其中两组U和和I的数据，用公式的数据，用公式EUIr列方程求列方程求E和和r，这样做可能得出误差很大的

10、结果，其，这样做可能得出误差很大的结果，其中选用第中选用第_组和第组和第_组的数据，求得组的数据，求得E和和r误误差最大差最大【思路点拨思路点拨】解答本题时应注意以下三点：解答本题时应注意以下三点：(1)实物连线上注意电表量程、正负极及连线的位置实物连线上注意电表量程、正负极及连线的位置(2)描点后连线的原则描点后连线的原则(3)电源电动势、内阻的大小确定方法电源电动势、内阻的大小确定方法2021(3)由图线可以看出第由图线可以看出第4组数据点偏离直线最远，若取第组数据点偏离直线最远，若取第3组和组和第第4组数据列方程组求组数据列方程组求E和和r，相当于过图中，相当于过图中3和和4两点作一直线两点作一直线求求E和和r，而此直线与所画的直线偏离最大，所以选用第，而此直线与所画的直线偏离最大，所以选用第3组和组和第第4组数据求得的组数据求得的E和和r误差最大误差最大【答案答案】(1)见解析见解析(2)1.460.71(3)34【名师点评名师点评】用图象法处理数据比较精确，若本题采用解用图象法处理数据比较精确，若本题采用解方程求平均值的方法，就无法判出第四组数据方程求平均值的方法，就无法判出第四组数据(0.32 A，1.18 V)误差太大，这样会导致测量值的误差增大，并特别注意纵误差太大，这样会导致测量值