第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量-新教材人教版高中物理必修第三册课件

第十二章电能能量守恒定律3.实验：电池的电动势和内阻的测量目标体系构建课前预习反馈课内互动探究课堂达标检测夯基提能作业目标体系构建【学习目标】1．了解并掌握测量电池的电动势和内阻的原理和实验方法。2．学习用图像法处理实验数据。3．会对测量误差进行分析，了解测量中减小误差的方法。第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件【思维脉络】第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件课前预习反馈第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件

实验原理闭合电路的欧姆定律。知识点1第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件知识点2I1r

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第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件U2

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第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件知识点3第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件电动势电源的内阻第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件『判一判』(1)在用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显。()(2)在用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载。()(3)用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，偶然误差主要来源于电压表、电流表的读数以及作U－I图线时描点不准确。()预习自测√√√第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件『选一选』如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路。电路中R1、R2为已知阻值的电阻。下列说法中正确的是()A．只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B．只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C．只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻D．三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻D第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件『想一想』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所示。请指出该学生接线中的错误和不规范的做法。第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件答案：①滑动变阻器不起变阻作用；②电流表正负接线柱接错；③开关不能控制电压表，电路无法断开。解析：由图中接线可知，滑动变阻器连成定值电阻起不到变阻作用，电流表正、负接线柱接错；电压表始终有读数，开关不能控制电压表，电压表接线应接到开关外侧。第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件课内互动探究第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件一、器材准备被测电源(如干电池、水果电池等)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线。二、操作过程1．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。第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件2．把变阻器的滑动片移到最左端使阻值最大。3．闭合开关,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几组I和U的值。并填入下表：实验序号123456I/AI1I2I3I4I5I6U外/VU1U2U3U4U5U64.断开开关，整理好器材。5．以U为纵轴，I为横轴，将记录的电压、电流标在坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻。第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件四、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图像时描点不准确。(2)系统误差：主要原因是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些。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，如图所示，可见E测<E真，r测<r真。第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件五、注意事项在实验时应注意以下四点：1．电池应选使用过一段时间的半新电池，电流表一般选0～0.6A挡，电压表一般选0～3V挡。2．闭合开关前，一定把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。3．在电流表有明显示数且稳定后，再读出电压表读数U和电流表读数I。4．一般来说电池的电动势和内阻都随着使用时间的增长而变化，实验时不要长时间通电，只是在读数时让电路接通，其他时间要断开电路。第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件

做“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验，可供选用的器材有：A．电流表(量程：0～0.6A

RA约为1Ω)B．电流表(量程：0～3A

RA约为0.6Ω)C．电压表(量程：0～3V

R

V约为5kΩ)D．电压表(量程：0～15V

R

V约为10kΩ)E．滑动变阻器(阻值范围：0～10Ω额定电流：1.5A)F．滑动变阻器(阻值范围：0～2kΩ额定电流：0.2A)G．待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干典例1考点1实验仪器的选择及实物连线第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件(1)请画出能使本实验测量精确程度较高的实验电路图。(2)电路中电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______。(填字母代号)(3)如图甲所示为实验所需器材，请按电路图连接实物图。ACE第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件第12章第3节实验：电池的电动势和内阻的测量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三册课件思路引导：(1)实验器材的选取应遵循安全、精确和操作方便的原则。本实验的误差主要来自电压表的分流。因此，本实验中滑动变阻器的选择原则是：阻值范围小而额定电流较大。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实验中电流大小的估算值来确定。(2)根据实验要求，先画出电路图，然后根据电路图连接实物图。解析：(1)电路如图乙所示

(2)考虑到待测电源只有一节干电池，所以电压表应选C；实验中电流又不能太大，一般不超过0.5A，所以电流表应选A；滑动变阻器不能选择太大的阻值，从允许最大电流和减小实验误差来看，应选择电阻较小而额定电流较大的滑动变阻器E。(3)如图丙所示注意：闭合开关前，要使滑动变阻器接入电路的电阻最大，即滑到最左端。答案：(1)如图乙所示(3)如图丙所示对点训练1．用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5V，内电阻约1Ω)的电动势和内电阻，除待测电池组、开关、导线外，还有下列器材供选用：A．电流表：量程0.6A，内电阻约1ΩB．电流表：量程3A，内电阻约0.2ΩC．电压表：量程3V，内电阻约30kΩD．电压表：量程6V，内电阻约60kΩE．滑动变阻器：0～1000Ω，额定电流0.5AF．滑动变阻器：0～20Ω，额定电流2A(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用_______(均填仪器的字母代号)。(2)下图为正确选择仪器后，连好的部分电路。为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将______和______相连、______和_____相连、______和______相连(均填仪器上接线柱的字母代号)。ADFa

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解析：(1)此次实验电流表内阻对实验没有影响，选择小量程电流表，减小读数误差；串联电池的电动势约为4.5V，电压表应选择D项；接入电路中的电阻在满足要求的条件下不宜过大，容易调节，故滑动变阻器应选F。(2)电压表的内阻相对滑动变阻器的内阻较大，流经电压表的电流可以忽略不计，所以选择电流表内接法，以减小误差。

小明利用如图1所示的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻。(1)图中电流表的示数为____________A。典例2考点2实验数据处理0.44(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.44请根据表中的数据，在图2所示的方格纸上作出U－I图线。由图线求得：电动势E＝_____________________V；内阻r＝__________________________Ω。(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为_____________________________________________________________。解析：(1)电流表读数时注意量程和有效数字，电流表使用的量程为0～0.6A，所以电流表读数为0.44A。1.60(1.58～1.62都算对)1.2(1.18～1.26都算对)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大(2)画U－I图线时注意所描各点要均匀分布在线的两侧，并且纵坐标要从1V开始。U－I图线如图所示根据E＝U＋Ir，图像中纵截距为电动势，所以E＝1.60V(1.58～1.62都算对)，斜率为内阻，所以