测定电池的电动势和内阻课件

测定电池的电动势和内阻课件1第13讲实验：测定电池的电动势和内阻目标定位1.知道测定电池的电动势和内阻的实验原理，进一步感受路端电压随电流变化的关系.2.通过实验过程，掌握实验方法，学会根据图象合理外推进行数据处理的方法.3.尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法.第13讲实验：测定电池的电动势和内阻目标定位21预习导学梳理·识记·点拨2课堂讲义理解·深化·探究3对点练习巩固·应用·反馈1预习导学梳理·识记·点拨2课堂讲义3预习导学 梳理·识记·点拨测电池电动势和内阻的实验方案有以下三种1.伏安法：由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的

数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有

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，电路图如图1所示.图1两组电池开关滑动变阻器电压表电流表预习导学 梳理·识记·点拨测电42.安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到

的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材有

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，电路图如图2所示.图2I、R电池开关电阻箱电流表2.安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到图2I、R电池开53.伏阻法：由

知，如果能得到

的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材是

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，电路图如图3所示.U、R电池开关电阻箱电压表图33.伏阻法：由知，如果6课堂讲义 理解·深化·探究一、实验步骤(以伏安法为例)1.电流表用0～0.6A量程，电压表用0～3V量程，按实验原理图连接好电路(如图1).2.把滑动变阻器的滑片移到一端，使其阻值最大.3.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1、U1).用同样的方法测量几组I、U值.课堂讲义 理解·深化·探74.断开开关，整理好器材.5.处理数据，用公式法和图象法这两种方法求出电池的电动势和内阻.4.断开开关，整理好器材.8二、实验数据的处理可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值.二、实验数据的处理可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出92.图象法(1)本实验中，为了减少实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据多次测出的U、I值，作U－I图象；(2)将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电池电动势E；图42.图象法图410图4图411三、注意事项1.为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表.2.实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池因大电流放电时间过长导致内阻r发生明显变化.3.当干电池的路端电压变化不很明显时，作图象，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始.三、注意事项12如图5所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r＝求出.图5如图5所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横13四、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U－I图象时描点不准确.2.系统误差：主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些.U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在U－I坐标系中表示出来，可以得到E测＜E真，r测＜r真.四、误差分析14典例分析例1

在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中.(1)备有如下器材A.干电池1节B.滑动变阻器(0～20Ω)C.滑动变阻器(0～1kΩ)D.电压表(0～3V)E.电流表(0～0.6A)F.电流表(0～3A)G.开关、导线若干其中滑动变阻器应选__，电流表应选__.(只填器材前的序号)典例分析15解析滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因干电池内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选B.(也可以从便于调节的角度来分析，应该选择阻值较小的滑动变阻器.)电流表的量程要大于电源允许通过的电流，对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5A，故需要选择0～0.6A，所以电流表应选E.答案BE解析滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验16(2)为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.(2)为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合17(3)某同学根据实验数据画出的U－I图象如图6所示，由图象可得电池的电动势为___V，内阻为_Ω.图61.51(3)某同学根据实验数据画出的U－I图象如图6所示，由图象可18例2用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图7(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示.组别123456电流I/A0.120.200.310.320.500.57电压U/V1.371.321.241.181.101.05(1)试根据这些数据在图(b)中作出U－I图线.图7解析本题考查用作图法处理实验数据的能力.作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太远的点应舍去，图线如图所示.例2用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如19(2)根据图线求出电池的电动势E＝____V，电池的内阻r＝____Ω.1.450.69(2)根据图线求出电池的电动势E＝____V，电池的内阻r＝20例3某研究性学习小组利用如图8甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R－图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E＝_____，r＝____.图8例3某研究性学习小组利用如图8甲所示电路测量电池组的电动势21答案2.8V1Ω答案2.8V1Ω22对点练习巩固·应用·反馈某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20Ω，连接电路的实物图如图9所示.关于该学生接线的说法正确的是()A.滑动变阻器不起变阻作用 B.电流表接线有误C.电压表量程选用不当 D.电压表接线不妥图9对点练习23解析在实物连线图中，滑动变阻器的两个固定端接入电路，滑片没有接，所以移动变阻器滑动端时，不会改变接入电路的电阻大小，变阻器不起变阻作用，A正确；电流表只允许电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，图中电流表的正、负接线柱接对了，所以B错误；图中电源由一节干电池充当，电动势是1.5V，所以电压表量程应选用0～3V，图中连接是正确的，所以C错误；解析在实物连线图中，滑动变阻器的两个固定端接入电路，滑片没24图中把电压表直接和电池并联，这样即使将开关断开，电压表仍有示数，即开关不能控制通过电压表的电流，且电流从负接线柱流入，从正接线柱流出，所以电压表的接线不妥，D正确.答案

AD图中把电压表直接和电池并联，这样即使将开关断开，电压表仍有示25测定电池的电动势和内阻课件26测定电池的电动势和内阻课件27第13讲实验：测定电池的电动势和内阻目标定位1.知道测定电池的电动势和内阻的实验原理，进一步感受路端电压随电流变化的关系.2.通过实验过程，掌握实验方法，学会根据图象合理外推进行数据处理的方法.3.尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法.第13讲实验：测定电池的电动势和内阻目标定位281预习导学梳理·识记·点拨2课堂讲义理解·深化·探究3对点练习巩固·应用·反馈1预习导学梳理·识记·点拨2课堂讲义29预习导学 梳理·识记·点拨测电池电动势和内阻的实验方案有以下三种1.伏安法：由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的

数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有

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，电路图如图1所示.图1两组电池开关滑动变阻器电压表电流表预习导学 梳理·识记·点拨测电302.安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到

的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材有

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，电路图如图2所示.图2I、R电池开关电阻箱电流表2.安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到图2I、R电池开313.伏阻法：由

知，如果能得到

的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材是

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，电路图如图3所示.U、R电池开关电阻箱电压表图33.伏阻法：由知，如果32课堂讲义 理解·深化·探究一、实验步骤(以伏安法为例)1.电流表用0～0.6A量程，电压表用0～3V量程，按实验原理图连接好电路(如图1).2.把滑动变阻器的滑片移到一端，使其阻值最大.3.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1、U1).用同样的方法测量几组I、U值.课堂讲义 理解·深化·探334.断开开关，整理好器材.5.处理数据，用公式法和图象法这两种方法求出电池的电动势和内阻.4.断开开关，整理好器材.34二、实验数据的处理可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值.二、实验数据的处理可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出352.图象法(1)本实验中，为了减少实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据多次测出的U、I值，作U－I图象；(2)将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电池电动势E；图42.图象法图436图4图437三、注意事项1.为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表.2.实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池因大电流放电时间过长导致内阻r发生明显变化.3.当干电池的路端电压变化不很明显时，作图象，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始.三、注意事项38如图5所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r＝求出.图5如图5所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横39四、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U－I图象时描点不准确.2.系统误差：主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些.U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在U－I坐标系中表示出来，可以得到E测＜E真，r测＜r真.四、误差分析40典例分析例1

在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中.(1)备有如下器材A.干电池1节B.滑动变阻器(0～20Ω)C.滑动变阻器(0～1kΩ)D.电压表(0～3V)E.电流表(0～0.6A)F.电流表(0～3A)G.开关、导线若干其中滑动变阻器应选__，电流表应选__.(只填器材前的序号)典例分析41解析滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因干电池内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选B.(也可以从便于调节的角度来分析，应该选择阻值较小的滑动变阻器.)电流表的量程要大于电源允许通过的电流，对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5A，故需要选择0～0.6A，所以电流表应选E.答案BE解析滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验42(2)为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.(2)为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合43(3)某同学根据实验数据画出的U－I图象如图6所示，由图象可得电池的电动势为___V，内阻为_Ω.图61.51(3)某同学根据实验数据画出的U－I图象如图6所示，由图象可44例2用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图7(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示.组别123456电流I/A0.120.200.310.320.500.57电压U/V1.371.321.241.181.101.05(1)试根据这些数据在图(b)中作出U－I图线.图7解析本题考查用作图法处理实验数据的能力.作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太远的点应舍去，图线如图所示.例2用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如45(2)根据图线求出电池的电动势E＝____V，电池的内阻r＝____Ω.1.450.69(2)根据图线求出电池的电动势E＝____V，电池的内阻r＝46例3某研究性学习小组利用如图8甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘