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

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第10節(jié)實驗 測定電池的電動勢和內(nèi)阻 實驗基礎(chǔ) 實驗探究 典例研習(xí) 實驗基礎(chǔ)解讀實驗 萃取精華 實驗探究探尋結(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電源 a b端開路時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值 內(nèi)阻測量值小于真實值 三 注意事項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 作圖像時 縱軸單位可以取得小一些 且縱軸起點可以不從零開始 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)阻實驗原理 測量電路如圖所示 閉合S時 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 獲得實驗數(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 計算時計入了該阻值 所以本實驗的測量值等于真實值 方案二利用兩只電壓表測定電池電動勢和內(nèi)阻實驗原理 測量電路如圖所示 斷開S時 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 獲得實驗數(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 實驗原理及數(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)阻的實驗原理和圖像法 公式法處理實驗數(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)阻的其他實驗方法 2 實驗得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示 其中電阻R 3 0 時電流表的示數(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)點補充完整并作圖 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