人教版高二物理选修实验:测定电池的电动势和内阻

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高二物理人教版选修3-12.10实验:测定电池的电动势和内阻

高二物理人教版选修3-12.10实验:测定电池的电动势和内阻

高二物理人教版选修3-1 2.10 实验:测定电池的电动势和内阻实验:测定电池的电动势和内阻重/ 难点要点:利用图线办理数据。

难点:怎样利用图线获得结论以及实验偏差的剖析。

重/ 难点剖析要点剖析:“实验:测定电池的电动势和内阻”是闭合电路欧姆定律的深入和实质应用,学生经过本节课的学习,能稳固电学识题的剖析思路,加深对闭合电路欧姆定律的理解,激发学生的学习兴趣,培育学生合作、研究、沟通能力,拥有很重要的实质意义。

难点剖析:电源的电动势和内阻两点均是没法用实验实质测到的,是利用得到的图线向双侧合理外推获得的。

因为r 一般很小,获得的图线斜率的绝对值就较小。

为了使丈量结果正确,能够将纵轴的坐标不从零开始,计算r 时选用直线上相距较远的两点求得。

打破策略提出问题:此刻有一个干电池,要想测出其电动势和内电阻,你需要什么仪器,采纳什么样的电路图,原理是什么?学生议论后,获得的大概答案为:由前面的闭合电路欧姆定律I= E/(r+R )可知 E= I(R+ r),或 E= U+ Ir ,只要测出几组相应的数值即可获得,能够采纳以下的电路图:这几种方法均可丈量,今日我们这节课选择用电流表电压表丈量的这一种。

合作研究、精讲点播1.实验原理:闭合电路欧姆定律E= U+Ir2.实验器械:学生回答:电压表测路端电压;电流表测干路电流,即过电源的电流。

需测量的是一节干电池,电动势约为 1. 5V ,内电阻大概为零点几欧。

电流表、电压表及滑动变阻器的规格要依据实验的详细需要来确立,看看我们用到的电路图里面电流表、电压表各需测的是什么?提出问题:采纳电路图时,还可将电流表接在外面,原则上也是能够的,那么我们在做实验时能否两个都能够,仍是哪一个更好?为何?学生回答:两种方式丈量都会带来偏差。

采纳图 1 电压表示数正确电流表示数偏小采纳图 2 电流表示数正确电压表示数偏小采纳哪一种方式,要依据实质丈量的需要确立,此刻要想测出电源的内阻,如果采纳图 2 方式,最后获得的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和,而二者相差又不太多,这样一来偏差就会比较大,因此应采纳图 1 的电路图。

人教版高中物理选修—实验-测定电池的电动势和内阻-ppt精品课件

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人教版高中物理选修3—1第2章第10节 实验: 测定电 池的电 动势和 内阻( 共47张P PT)【P PT优秀 课件】 -精美 版
解析: 测量电池的电动势和内阻,要依据闭合电路的 欧姆定律E=U+Ir,想办法测出U、I,只有电压表,可以 结合电阻箱的阻值求出电流,两次列方程便可求解.
答案: (1)如下图所示
为了测定干电池的电动势和内阻,现有下列器材: A.6.3 V蓄电池; B.干电池一节; C.电压表V(0~3 V~15 V,内阻约为3 kΩ,15 kΩ) D.电流表A(0~0.6 A~3 A,内阻约为10 Ω,2 Ω); E.电流表G(满偏电流3 mA,内阻Rg=10 Ω); F.变压器;
G.滑动变阻器(0~20 Ω); H.滑动变阻器(0~1 000 Ω); I.电阻箱(0~9 999 Ω); J.开关、导线. (1)用电流表和电压表测量干电池的电动势和内阻,应 选用的变阻器是________(用代号回答). (2)根据实验要求,用笔画线代替导线在下图上连线.
(1)如上图甲所示,在闭合开关之前为防止电流表过载, 滑动变阻器的滑动触头P应放在________端.
(2)图乙是根据实验数据画出的U- I图象.由此可知被 测电源的电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω.
答案: (1)a (2)1.5 1
3.为了测定一节干电池的电动势和内阻,在下图给出 两种实验电路图,由于一般电池的内阻较小(比电压表的内 阻小得多,与电流表的内阻相差不多).所以为使测量结果 比较准确,应选用图________所示的电路.
用同样的方法测量几组I,U值,填入表格
次数 I(A) U(V)
123456
4.断开开关,整理好器材.
□ 数据处理 依据以上实验步骤测得数据,可以用以下两种方法得到 结果. 1.求平均值法 利用测得的U、I值,求出E、r 利用:E=U1+I1r,E=U2+I2r 求出E1、r1; 利用:E=U3+I3r,E=U4+I4r 求出E2、r2;

高中物理选修3-1-实验:测定电池的电动势和内阻

高中物理选修3-1-实验:测定电池的电动势和内阻

实验:测定电池的电动势和内阻知识集结知识元实验:测定电池的电动势和内阻知识讲解实验测定电源的电动势和内阻一、伏安法测电源电动势和内阻:(一)实验目的1.掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法。

2.学会用图象法求电源的电动势和内阻。

(二)实验原理1.实验依据闭合电路欧姆定律。

2.实验电路如图所示3.E和r的求解由U=E-Ir,得:,解得:4.作图法数据处理如图所示。

(1)图线与纵轴交点为E。

(2)图线与横轴交点为。

(3)图线的斜率绝对值表示。

(三)实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等。

(四)实验步骤1.电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按图连接好电路。

2.把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端。

3.闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1)。

用同样方法测量出多组I、U值。

填入表格中。

4.断开开关,拆除电路,整理好器材。

(五)数据处理本实验中数据的处理方法:一是联立方程求解的公式法,二是描点画图法。

第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A方法一:联立六组对应的U、I数据,数据满足关系式U1=E-I1r、U2=E-I2r、U3=E-I3r……让第1式和第4式联立方程,第2式和第5式联立方程,第3式和第6式联立方程,这样解得三组E、r,取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小。

方法二:在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U-I坐标系,在坐标平面内描出各组(I,U)值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距),直线的斜率绝对值即为电池的内阻r,即。

(六)注意事项1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池)。

2.在实验时,电流不能过大,通电时间不能太长,以免对E与r产生较大影响。

人教版高中物理选修31 第2章第10节实验:测定电池的电动势和内阻

人教版高中物理选修31 第2章第10节实验:测定电池的电动势和内阻
(2)请在线框中画出电路图(实验数据要求尽量准确)
②电流表G(I =3mA,内阻R =10Ω) E真=I1(R1+ RA+ r真) ③
请完成课堂检测1-3题。
g 由于电压表的分流作用,使r测<r真
g
(2)使用旧电池或保护电阻。
③电流表A(0~0.6A) ②电流表G(Ig=3mA,内阻Rg=10Ω)
确认后再用签字笔描好。
器材:量程3V的理想电压表、量程0.5A的电流表(具有一定内 阻)、
固定电阻R=4Ω、电键K、滑线变阻器R′、导线若干 要求:① 画出实验电路原理图(图中各元件需用题目中给出的符
号或字母标出) ② 实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1,当电
流表读数为I2时,电压表读数为U2, 则可以求出E= ______________
如图是测量电源电动V势和内电阻的电路,下列关于系统误差说法,正确的是
A.
( 1.4 ) 1.3
5号A或的字电母流标表出(A)具有一定内阻)、
1.2
固定电阻R=4Ω、电键K、滑线变阻器R′、导线若干
1.1
(如这图时是图测线量与电横源轴电的动交势甲点和不内再电是阻短的路电电路流,) 下列关于系统误乙差说法,正确的是
的点,使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧, 偏离直线太远的点可舍去。 (5)画U--I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,
横坐标必须从0开始 (这时图线与横轴的交点不再是短路电流)
例3.下图为测电源电动势和内阻电路,备有器材:一节待测
最确由干变大定于阻 电 系阻电值流统:表误2和差器池0电导Ω,压致5有,0表ΩE测的,电R量1K1程Ω(,压E1按真图0表,示Ωr电测(路,把2器0材-r连A真3好?V。))和,电R2流(1表00(Ω0-,0.06.A1A. ,).r各.A=一1Ω只)。,滑动

高中物理选修人教版课件第二章实验测定电池的电动势和内阻

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2高01中9年 物秋 理高 选中 修物 人理 教选 版修 课3件-1第人二教章版实课验件测:定第电二池章的电1动0 势实和验内阻测定电池的电动势和内阻(共21张P PT)
学习互动
2.图像法:路端电压U=E-Ir,画出电源的U-I测量图线和真实图线如图2-10-2 所示.测量图线为实线AB,真实图线为虚线A'B.由图线可以看出r和E的测量 值都小于真实值,即r测<r真,E测<E真.
高中物理选修人教版课件第二章实验 测定电 池的电 动势和 内阻
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学习互动
【实验目的】 1.掌握用电压表和电流表测定电池的电动势和内阻的方法. 2.学习用U-I图像处理实验数据的方法. 3.会分析应用电阻箱和电表测定电池的电动势和内阻的方法.
[答案] 如图所示
F.滑动变阻器(0~2 kΩ,额定电流0.2 A);
G.待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干.
(1)请在下面虚线框中画出能使本实验测量精确程度高的实验电路.
2高01中9年 物秋 理高 选中 修物 人理 教选 版修 课3件-1第人二教章版实课验件测:定第电二池章的电1动0 势实和验内阻测定电池的电动势和内阻(共21张P PT)
图2-10-4
[解析] 系统误差一般是由测量 工具和测量方法造成的,该实验 中的系统误差是由于电压表的 分流使得电流表读数(即测量值) 总是比干路中真实电流值小,造
成E测<E真,r测<r真.
2高01中9年 物秋 理高 选中 修物 人理 教选 版修 课3件-1第人二教章版实课验件测:定第电二池章的电1动0 势实和验内阻测定电池的电动势和内阻(共21张P PT)
高中物理选修人教版课件第二章实验 测定电 池的电 动势和 内阻

人教版高中物理选修31 0测定电池的电动势和内阻

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I:通过电源的电流
只要测出几组(至少两组)U、I值就可求出E、r
2、实验基本电路
A V 甲
V A

二、实验步骤
1:按原理图连接实物图
RA V
甲S
2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大 3、闭合电键,调节变阻器,使电流表的读 数有明显示数,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U,I值。
4、断开电键,整理好器材
三、数据处理
方法一:公式法
改变R的阻值,从电流表和电压表中读取两组I、U 的值,代入方程组联立求解,多测量几次I、U的值,算
出E、r取平均值.
E U1 I1r
E I 1U 2 I 2U 1 I1 I2
E U2 I2r
r U2 U1 I1 I2
② 图象法
U/V
1/I -r
设计测E、r的其它方法及对应的误差分析
人 教 版 高 中 物理选 修3-1 0 测 定电 池的电 动势和 内阻
E测 E
R
A
K
r测rRAr
人 教 版 高 中 物理选 修3-1 0 测 定电 池的电 动势和 内阻
变式二.实验中除了待测电源和电键导线外,只有电阻箱和电压 表,如何测?
(1)电路如图所示

I1I2
I1I2
A
若能测出多组I、R值,,作出 R 图1象,由于
I
R E , r
I
可知这条图线是直线,直线在纵轴的截距—r,图线的斜率E=tanα。
人 教 版 高 中 物理选 修3-1 0 测 定电 池的电 动势和 内阻
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R
R1 K2

物理新人教版选修实验测定电池的电动势和内阻(与“电流表”有关文档共13张)

物理新人教版选修实验测定电池的电动势和内阻(与“电流表”有关文档共13张)

意事项中错误的是
()
A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表示数的变化
比较明显
B.应选用内阻较小的电压表和电流表
C.移动变阻器的触头时,不能使滑动变阻器短路造成电 流表过载
D.根据实验记录的数据作U一I图象时,应通过尽可能多
的点画一条直线,并使不在直线上的点大致均匀分布在直线 两侧
第10页,共13页。
第8页,共13页。
四、注意
1、测干电池的电动势和内阻,应选用旧电池
旧电池的内阻较大,以使电压表示数变化明显 2、用电压表和电流表测电池的电动势和内阻,应
选用安培表的外接法
3、U=0时的电流为短路电流
4、根据图象求E、r误差较小
第9页,共13页。
例题 B
1、用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中,下列注
C
2、下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法,其
中既能减小偶然误差,又直观、简便的方法是


A.测出两组I、U的数据,代人方程组.:E=U1十I1r和E=U2十I2r,求 出E和r
B.多测几组I、U的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值
C.测出多组I、U的数据,画出U-I图象,再根据图象求E、r
E I 1U 2 I 2U 1 I1 I2
r U2 U1 I1 I2
第7页,共13页。
方法二:图象法
E .U/V
在坐标纸上以I轴为横
坐标,U为纵坐标,用
测出几组的U,I值画
O
. I/A
出所U得-直线-跟I纵图轴像的交点即为电动势I 短E的值Er,图
线的斜率的绝对值即为内阻的值。
r k U I
A V
2、用电流表、定值电阻测电池的E、r 电阻箱

人教版高中物理选修3-1《测电源电动势和内阻(实验)》(共15张PPT)

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E=I2( R1+ R2+ Rg+ r)
联立① ②解得
E

I1I 2 I1 I2
R2
R1
mA
① ②
R1 R2
mA
注意:若只用R2接在电路中,则电流将超过电 流表的量程,所以用 R1和R2串联接入电路。
C. 由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值;
D. 由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值;
解: E = U + Ir , I=(IA +U/RV) ,由于电压表的分流
作用,对于每个电压值U1 ,测得的电流IA小于总电流I1,U 越大,I A跟I1相差越大, 画出的图线应为实线所示:
U/
1.50
1.40 1.30 1.20
·· ··
1.10 1.00
·· I/
例:在测定电池的电动势和内阻的实验中,待测电 池、开关和导线,配合以下哪组仪器, 可以达 到实验的目的( A C ) A、一只电流表和一个电阻箱
B、一只电流表、一个电压表
C、一只电压表和一个电阻箱
D、一只电流表和一个滑动变阻器
E=I1(R1+r) E= I2(R2+r)源自U-R法: 电阻箱E

U1 R1
(R1

r
)
E

U2 R2
(R2

r)
除这些方法外,还有很多方法来测E和r, 但都是以闭合电路欧姆定律为依据来实现
三:实验步骤
1、仪器选择:
安培表:0~0.6A
伏特表:0~3V
滑动变阻器:选用阻值较小的,最大阻值10~20Ω
实验:测定电池的 电动势和内阻
一、实验目的: 测定电池的电动势和内阻
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A.待测的干电池E(电动势约为1.5 V,内电阻约为2 Ω)
人教版高二物理选修3-1第二章 2.10实验:测定电池的电动势和内阻2 (15张P PT)
例4.现有一种特殊的电池,它的电动势E约为9V,内阻r
约为50Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA,
为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图
(a)所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,
对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,阻值范围0~9
为了精确测出它的电动势和内阻,除导线和开关外,可供选择
的仪器有:
A. 电流表, 量程5mA,内阻约10Ω
B. 电流表, 量程20mA,内阻约40Ω
C. 电压表, 量程5.0V,内阻约5kΩ D. 电压表, 量程15V,内阻约15kΩ E. 滑动变阻器电阻4 kΩ
V A
F. 滑动变阻器电阻40 kΩ
(1) 为使实验尽可能方便、准确 ,应选用上述仪器中
2.在测定一节干电池(电动势约为1.5V,内 阻约为2Ώ)的电动势和内阻的实验中,下列
可选用的变阻器和电压表为 ( BC )
A.电压表量程为15V
B.电压表量程为3V C.变阻器为20Ώ,1A D.变阻器为500Ώ,0.1A
3.某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻,实 验室提供的实验器材如下:

ACE
代号填写).
(用所给器材的
(2) 在虚线框内画出电路图.
(3) 该 电 路 测 得 的 电 源 电 动 势 和 真 实 值相相等比 较
。测得的内电阻和真实值相比较 偏大
。(填偏
大、偏小或相等)
人教版高二物理选修3-1第二章 2.10实验:测定电池的电动势和内阻2 (15张P PT)
精讲. 一:电流表和电阻箱测电动势和内阻(安阻法)
(1)电路如图所示:
(2)原理 E IR Ir
A
(3)主要步骤 改变电阻箱阻值R,测出对应的电流I
由 E=I1R1+I1r E=I2R2+I2r 得:
E I1I2(R2 R1) I1 I2
r I2R2 I1R1 I1 I2
4.误差分析:E测=E真 r测>r真
人教版高二物理选修3-1第二章 2.10实验:测定电池的电动势和内阻2 (15张P PT)
1
E
+
r1
E R0+R
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课堂小结
一.测定电池电动势和内阻的方法 1.伏安法 E = U + Ir 2.安阻法 E=IR + Ir 3.伏阻法 E U U r
R
二.数据处理:公式法,图象法 三.误差分析
课堂训练
2.10实验:测定电池的电动势和内阻
第2课时
学习目标:
1.进一步理解闭和电路欧姆定律 2.通过分析,掌握测定电动势与内电阻的方法
知识回顾:
测定电池的电动势和内阻
1、伏安法的原理:E=U+Ir
2、电路选取
RA
V
3、数据处理
方法一:公式法 E U1 I1r
S 甲 方法二:图象法
E U2 I2r
1.如图2.6-9所示为根据某次实验记录数据画出的U-I 图象下列关于这个图象的说法正确的是 ( AD ) A.由曲线与纵轴的交点可知,电源的电动势E=3V B.横轴截距表示短路电流,即I短=0.6A C.根据r=E/I短,计算出待测电源的内阻为5Ώ D.根据r=△U/△I,计算出待测电源的内阻为1Ώ
(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的
阻值,读取电压表的示数改变电阻箱阻值,取得多组数据,作
出了如图(b)所示的图线(已知该直线的截距为0.1 V-1).则
根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为 10 V, 内阻r为 46 Ω。
解:由E=U+Ur/(R0+R) 得
1 U
=
二:电压表和电阻箱测电动势和内阻(伏阻法)
(1)电路如图所示
(2)原理 E U U r
V
R
(3)主要步骤
改变电阻箱阻值R,测出对应的电压U
由 E U1 U1 r
R1
E U2 U2 r R2
求出电源的电动势和内阻
4.误差分析:E测<E真 r测<r真
人教版高二物理选修3-1第二章 2.10实验:测定电池的电动势和内阻2 (15张P PT)
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例3
3.0
1.0
解:由 E=IR+Ir 得
R=E
1_
I
-r
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人教版高二物理选修3-1第二章 2.10实验:测定电池的电动势和内阻2 (15张P PT)
RA V
甲S
R V 乙S A
实际测量中,电源的内阻r较小,故实验时一般
采用甲图所示电路,误差较小
例1、如图是测量电源内电阻的电路,下列关于误差的说法,
正确的是 ( C)
A .由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值小于真实值; B. 由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值; C. 由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值; D. 由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值;
解: E = U + Ir , I=(IA +U/RV) ,由于电压表的分流作用,对
于每个电压值U1 ,测得的电流IA小于总电流I1,U越大,I A跟
I1相差越大,
画出的图线应为虚线所示:
U
A
v
U1
I
所以内电阻的测量值小于真实值。
IA I1
例2. 已知太阳能电池组的电动势约为8V,短路电流约为4mA,
999Ω,R0是定值电阻,起保护电路的作用.
(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格,本实验
应选哪一种规格?答 C

A. 10Ω
B. 100Ω
C. 150Ω
D. 500Ω
人教版高二物理选修3-1第二章 2.10实验:测定电池的电动势和内阻2 (15张P PT)
人教版高二物理选修3-1第二章 2.10实验:测定电池的电动势和内阻2 (15张P PT)
E
E I1U 2 I2U1
I1 I2
R V 乙S A
r E U I短 r
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
r U2 U1 I1 I2
I短
=
E
r
4.误差分析
U
E真
由甲图可知:E测 < E真
E测
U1 U2
IV1 IV2
r测 < r真
I1
U
E测
U2
U1
I2
I
由乙图可知:E测 = E真
r测 > r真
UA2
UA1
I 2 I1
I
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