高中物理 第2章 恒定電流 第10節(jié) 實(shí)驗(yàn) 測定電池的電動勢和內(nèi)阻課件 新人教版選修3-1.ppt

第10節(jié)實(shí)驗(yàn) 測定電池的電動勢和內(nèi)阻 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)探究 典例研習(xí) 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)解讀實(shí)驗(yàn) 萃取精華 實(shí)驗(yàn)探究探尋結(jié)論 提升精度 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 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勢 a b端的電阻就是等效電源的內(nèi)阻 由此可得 E測 E r測 r 即電動勢測量值小于真實(shí)值 內(nèi)阻測量值小于真實(shí)值 三 注意事項(xiàng)1 如果使用的是水果電池 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 教師參考 其他方案方案一利用兩只電流表測定電池電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)原理 測量電路如圖所示 閉合S時(shí) 測得兩電流表的示數(shù)分別為I1 I2 調(diào)節(jié)滑動變阻器改變R 測得幾組不同的電流值 獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 誤差分析 此方法需要給定電流表及串聯(lián)定值電阻的阻值 計(jì)算時(shí)計(jì)入了該阻值 所以本實(shí)驗(yàn)的測量值等于真實(shí)值 方案二利用兩只電壓表測定電池電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)原理 測量電路如圖所示 斷開S時(shí) 測得兩電壓表的示數(shù)分別為U1 U2 再閉合S 測得電壓表V1的示數(shù)為U1 獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)處理 聯(lián)立方程組 利用公式法和平均值法求出電池電動勢和內(nèi)阻 典例研習(xí)通法悟道 拓寬思路 類型一 實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理 2 閉合開關(guān)前 滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至 選填 左 或 右 端 3 移動變阻器的滑片 得到幾組電壓表和電流表的示數(shù) 描繪成如圖 丙 所示的U I圖像 從圖線得出干電池的電動勢為V 4 利用圖 丙 可得到干電池的內(nèi)阻為 保留兩位有效數(shù)字 思路點(diǎn)撥 1 干電池內(nèi)阻較小 應(yīng)采用電流表外接法 2 圖 丙 中縱坐標(biāo)截距表示電源的電動勢 圖像斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻 解析 1 為準(zhǔn)確測定干電池的電動勢和內(nèi)阻 應(yīng)選擇圖 乙 2 為了保證安全 閉合開關(guān)前 滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至左端 使得滑動變阻器電阻處于最大的位置 3 根據(jù)U E Ir可知電源的電動勢為E 1 4V 答案 1 乙 2 左 3 1 4 4 1 0 規(guī)律方法本題考查利用伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理和圖像法 公式法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 解題的關(guān)鍵是識別并利用圖像 明確圖像所反映的物理意義 類型二 測電池的電動勢和內(nèi)阻的其他實(shí)驗(yàn)方法 2 實(shí)驗(yàn)得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示 其中電阻R 3 0 時(shí)電流表的示數(shù)如圖 b 所示 讀出數(shù)據(jù) 完成下表 答 3 在圖 c 的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整并作圖 根據(jù)圖線求得斜率k A 1 1 截距b A 1 4 根據(jù)圖線求得電源電動勢E V 內(nèi)阻r 思路點(diǎn)撥 1 電流表兩端的電壓為UA IRA 2 由題意知該電流表的最小分度為2mA 由題圖 b 可得讀數(shù)為110mA 考慮到表格內(nèi)各組數(shù)據(jù)的單位及有效數(shù)字位數(shù) 故結(jié)果應(yīng)為0 110A 2 0 110 9 09 3 見解析圖1 0 在0 96 1 04之間均對 6 0 在5 9 6 1之間均對 4 3 0 在2 7 3 3之間均對 1 0 在0 6 1 4之間均對 規(guī)律方法本題考查的是利用安阻法測定電池電動勢和內(nèi)阻 根據(jù)圖像中的截距 斜率的物理意義 確定所求相關(guān)物理量 謝謝觀賞