2018-2019學(xué)年高中物理 第二章 恒定電流 第10節(jié) 實(shí)驗(yàn)測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻課件 新人教版選修3-1.ppt

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1、第10節(jié) 實(shí)驗(yàn):測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)核心,典型例題,實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 認(rèn)知,實(shí)驗(yàn)核心 探究,一、數(shù)據(jù)處理 1.公式法 用兩組U和I的數(shù)據(jù),代入E=U+Ir,解方程組得到E和r的值,為了減小誤差,利用U,I的值多求幾組E和r的值,算出它們的平均值. 2.圖像法 以I為橫坐標(biāo)、U為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)幾組I,U的測量值在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖.如圖所示.,二、誤差分析,將虛線框內(nèi)的部分電路等效為一個(gè)電源,a,b端開路時(shí)的電壓就是等效電源的電動(dòng)勢,a,b端的電阻就是等效電源的內(nèi)阻,由此可得E測

2、果電池,它的內(nèi)阻雖然比較大,但不夠穩(wěn)定,測量前要做好充分的準(zhǔn)備,測量盡量迅速. 2.如果使用干電池,則選擇內(nèi)阻大些的、已使用過的電池. 3.在量程合適的前提下,選擇內(nèi)阻大一些的電壓表. 4.當(dāng)路端電壓變化不是很明顯時(shí),作圖像時(shí),縱軸單位可以取得小一些,且縱軸起點(diǎn)可以不從零開始.,典型例題 研習(xí),類型一 實(shí)物連線與器材選取,【例1】 (2018鄭州高二期中) “用電流表和電壓表測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn),供選用的器材有: A.電流表(量程:0～0.6 A,RA=1 Ω) B.電流表(量程:0～3 A,RA=0.6 Ω) C.電壓表(量程:0～3 V,RV=5 kΩ) D.電壓表(量程:0～1

3、5 V,RV=10 kΩ) E.滑動(dòng)變阻器(0～10 Ω,額定電流1.5 A) F.滑動(dòng)變阻器(0～2 kΩ,測定電流0.2 A) G.待測電源(一節(jié)一號干電池)、開關(guān)、導(dǎo)線若干,(1)請?jiān)谙逻吿摼€框中畫出本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)電路圖.,,(2)電路中電流表應(yīng)選用 ,電壓表應(yīng)選用 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用 .(用字母代號填寫) (3)如圖所示為實(shí)驗(yàn)所需器材,請按原理圖連接成正確的實(shí)驗(yàn)電路圖.,,?思路探究? 連接實(shí)物電路圖時(shí)應(yīng)按照電路圖先連干路、再連支路的順序運(yùn)行,即遵循“先串后并”的原則.,解析:(1)電路如圖(甲)所示,(2)考慮到待測電源只有一節(jié)干電池,所以電壓表應(yīng)選C;放電電流又不能太大,一般不

4、超過0.5 A,所以電流表應(yīng)選A;滑動(dòng)變阻器不能選擇阻值太大的,從允許最大電流和減小實(shí)驗(yàn)誤差的角度來看,應(yīng)選擇電阻較小額定電流較大的滑動(dòng)變阻器E,故器材應(yīng)選A,C,E.,,(3)如圖(乙)所示,答案:(1)圖見解析 (2)A C E (3)圖見解析,類型二 實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理,【例2】 (2018承德質(zhì)檢)為了測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻,某實(shí)驗(yàn)小組按圖(甲)所示的電路圖連好實(shí)驗(yàn)電路,合上開關(guān),電流表和電壓表的讀數(shù)正常,當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑片由A端向B端逐漸滑動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)逐漸增大,而電壓表的示數(shù)接近1.5 V且?guī)缀醪蛔?直到當(dāng)滑片滑至臨近B端時(shí)電壓表的示數(shù)急劇變化,這種情況很難讀出數(shù)值

5、分布均勻的幾組不同的電流、電壓值.,,(1)出現(xiàn)上述情況的原因是 . 改進(jìn)方法是 . (2)改進(jìn)后,測出幾組電流、電壓的數(shù)值,并畫出如圖(乙)所示的圖像,由圖像可知,這個(gè)電池的電動(dòng)勢E= V,內(nèi)阻r= Ω.,?思路探究? (1)在電源的U-I圖線中,縱軸截距和橫軸截距各表示什么意義?,答案:縱軸截距一定為電源電動(dòng)勢,而橫軸截距,當(dāng)坐標(biāo)原點(diǎn)為(0,0)時(shí),表示短路電流,I短= ,否則不是.,(2)在電源的U-I圖線中,圖線的斜率表示什么意義?如何才能使“斜率”較大? 答案:圖線的斜率絕對值表示電池內(nèi)阻的大小,要使“斜率”較大,可使用較舊的干電池,或者給電池串聯(lián)一定值電阻組成“新電池”,也可以讓縱軸起點(diǎn)不從零開始,把縱坐標(biāo)的比例放大.,,答案:(1)滑動(dòng)變阻器阻值太大,有效使用的部分太短 選擇阻值小的滑動(dòng)變阻器 (2)1.45(1.43～1.47均對) 2.25(2.20～2.30均對),類型三 測電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的其他方法,(1)若該圖線的斜率為k,縱軸截距為b,則該鋰電池的電動(dòng)勢E= ,內(nèi)阻r= (用k,b表示).,(2)若考慮電壓表的內(nèi)阻,從理論上分析,用上述方法測出的數(shù)據(jù)與真實(shí)值比較,測量出的電動(dòng)勢 ,測量出的內(nèi)阻 .(填“偏大”“偏小”或“不變”),,答案:(2)不變 偏小,