云南省昭通市实验中学高三物理测电动势省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

2.9 2.9 试验：测定电池试验：测定电池 电动势和内阻电动势和内阻第1页v vA AU U1 1=E-I=E-I1 1r r U U2 2=E-I=E-I2 2r rA A E=I E=I1 1(R(R1 1+r)+r)E=I E=I2 2(R(R2 2+r)+r)v v E=U E=U1 1+U+U1 1r/Rr/R1 1 E=UE=U2 2+U+U2 2r/Rr/R2 2一、试验原理及试验电路一、试验原理及试验电路1 1、给你一节干电池、给你一节干电池、一个滑动变阻器、一一个滑动变阻器、一块安培表、一块伏特块安培表、一块伏特表、一个电键和导线表、一个电键和导线若干若干,怎样测量这节怎样测量这节电池电动势和内阻。电池电动势和内阻。2 2、一块安培表、一块安培表、一个电阻箱呢？一个电阻箱呢？3 3、一块伏特表、一个电阻箱、一块伏特表、一个电阻箱第2页试验步骤试验步骤1 1：按原理图连接实物图：按原理图连接实物图AVSR第3页2、把变阻器滑片移到一端使电阻值最大把变阻器滑片移到一端使电阻值最大3 3、闭合电键，调整变阻器，使电流表读、闭合电键，调整变阻器，使电流表读数有显著示数，统计一组电流表和电压数有显著示数，统计一组电流表和电压表示数，用一样方法测量并统计几表示数，用一样方法测量并统计几 组组U U，I I值值。4 4、断开电键，整理好器材、断开电键，整理好器材第4页三、数据处理三、数据处理方法一：公式法方法一：公式法 改变改变R R阻值，从电流表和电压表中读取两组阻值，从电流表和电压表中读取两组I I、U U值，代入方程组联立求解，多测量几次值，代入方程组联立求解，多测量几次I I、U U值，算值，算出出E E、r r取平均值取平均值.第5页方法二：图象法方法二：图象法在坐标纸上以轴为横在坐标纸上以轴为横坐标，为纵坐标，用坐标，为纵坐标，用测出几组，值画出测出几组，值画出图像图像 所得直线跟纵轴交点即为电动势所得直线跟纵轴交点即为电动势E E值，图线值，图线斜率绝对值即为内阻值。斜率绝对值即为内阻值。OI/AU/V.E.EIr=短第6页四、注意四、注意1 1、测干电池电动势和内阻，应选取旧电池、测干电池电动势和内阻，应选取旧电池旧电池内阻较大，以使电压表示数改变显著旧电池内阻较大，以使电压表示数改变显著2 2、用电压表和电流表测电池电动势和内阻，、用电压表和电流表测电池电动势和内阻，应选取安培表外接法应选取安培表外接法3 3、U=0U=0时电流为短路电流时电流为短路电流4 4、依据图象求、依据图象求E E、r r误差较小误差较小第7页误差分析除读数时存在除读数时存在“偶然误差偶然误差”外。本试验中外。本试验中误差产生原因不一样。用伏安法测电源电误差产生原因不一样。用伏安法测电源电动势和内阻，因试验原理存在动势和内阻，因试验原理存在“系统误差系统误差”。V VA AV VA A方案一方案一方案二方案二第8页误差分析-方案一V VA A方案一方案一考虑电压表分流考虑电压表分流第9页误差分析-方案一V VA A方案一方案一真实值真实值测量值测量值当外电路电阻为零时，当外电路电阻为零时，U等于等于0。第10页误差分析-方案一V VA A方案一方案一考虑电压表分流考虑电压表分流结论：结论：误差原因：误差原因：电压表分流使电压表分流使A读数变小。测量值读数变小。测量值r测实际测实际是是V与与r并联值。并联值。第11页误差分析-方案二V VA A方案二方案二考虑电流表分压考虑电流表分压第12页误差分析-方案二V VA A方案二方案二考虑电流表分压考虑电流表分压 电流表分压使测量内阻增大。测量电阻是电流表分压使测量内阻增大。测量电阻是A内阻与电源内阻串联和。内阻与电源内阻串联和。结论：结论：误差原因：误差原因：第13页误差分析-方案二V VA A方案二方案二考虑电流表分压考虑电流表分压.IU第14页1 1、用用伏伏安安法法测测电电池池电电动动势势和和内内电电阻阻试试验验中中，以以下下注注意意事项中错误是事项中错误是 ()()A A应应选选取取旧旧干干电电池池作作为为被被测测电电源源，以以使使电电压压表表示示数数改变比较显著改变比较显著 B B应选取内阻较小电压表和电流表应选取内阻较小电压表和电流表 C C移移动动变变阻阻器器触触头头时时，不不能能使使滑滑动动变变阻阻器器短短路路造造成成电流表过载电流表过载 D D依依据据试试验验统统计计数数据据作作U U一一I I图图象象时时，应应经经过过尽尽可可能能多多点点画画一一条条直直线线，并并使使不不在在直直线线上上点点大大致致均均匀匀分分布布在在直线两侧直线两侧例题例题B第15页2、下下面面给给出出各各种种用用伏伏安安法法测测电电池池电电动动势势和和内内电电阻阻数数据据处处理理方方法法，其其 中中 既既 能能 减减 小小 偶偶 然然 误误 差差，又又 直直 观观、简简 便便 方方 法法 是是 （）A A测测出出两两组组I I、U U数数据据，代代人人方方程程组组：E EU U1 1十十I I1 1r r和和E EU U2 2十十I I2 2r r，求出求出E E和和r rB B多测几组多测几组I I、U U数据，求出几组数据，求出几组E E、r r，最终分别求出其平均值最终分别求出其平均值C C测出多组测出多组I I、U U数据，画出数据，画出U UI I图象，再依据图象求图象，再依据图象求E E、r rD D多多测测出出几几组组I I、U U数数据据，分分别别求求出出I I和和U U平平均均值值，用用电电压压表表测测出出断断路路时时路路端端电电压压即即为为电电动动势势E E，再再用用闭闭合合电电路路欧欧姆姆定定律律求求出出内内电电阻。阻。C第16页3 3、测量电源、测量电源B B电动势电动势E E及电阻及电阻r r（E E约为约为4.5V4.5V，r r约为约为1.51.5）器材：量程器材：量程3V3V理想电压表、量程理想电压表、量程0.5A0.5A电流表（含有一定内电流表（含有一定内 阻）、固定电阻阻）、固定电阻R=4R=4、电键、电键K K、滑线变阻器、滑线变阻器RR、导线若干、导线若干要求：要求：画出试验电路原理图（图中各元件需用题目中给出符画出试验电路原理图（图中各元件需用题目中给出符 号或字母标出）号或字母标出）试验中，当电流表读数为试验中，当电流表读数为I1I1时，电压表读数为时，电压表读数为U1U1，当电，当电 流表读数为流表读数为I2I2时，电压表读数为时，电压表读数为U2U2，则能够求出则能够求出E=_E=_ r=_ r=_（用（用I1I1、I2I2、U1U1、U2U2及及R R表示）表示）（1 1）电路如图所表示：）电路如图所表示：AVKBRR第17页例例1、(安徽高考安徽高考)用图实所表示电路，测定一节干用图实所表示电路，测定一节干电池电动势和内阻电池内阻较小，为了预防在电池电动势和内阻电池内阻较小，为了预防在调整滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻调整滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作起保护作用除电池、开关和导线外，可供使用试验器材还有：用除电池、开关和导线外，可供使用试验器材还有：(a)电流表电流表(量程量程0.6 A、3 A)；(b)电压表电压表(量程量程3 V、15 V)；(c)定值电阻定值电阻(阻值阻值1、额定功率、额定功率5 W)；(d)定值电阻定值电阻(阻值阻值10、额定功率、额定功率10 W)；(e)滑动变阻器滑动变阻器(阻值范围阻值范围010、额定电流、额定电流2 A)；(f)滑动变阻器滑动变阻器(阻值范围阻值范围0100、额定电流、额定电流1 A)那么：那么：(1)要正确完成试验，电压表量程应选择要正确完成试验，电压表量程应选择_V，电流表量程应，电流表量程应选择选择_A；R0应选择应选择_定值电阻，定值电阻，R应选择阻值范围应选择阻值范围是是_ 滑动变阻器滑动变阻器(2)引发该试验系统误差主要原因是引发该试验系统误差主要原因是_.因为电压表分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小因为电压表分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小30.61010第18页