2018年学习测定电池的电动势和内阻教材课件PPT
合集下载
测定电源的电动势和内阻精品PPT课件
等效电源法(续)：
R
+
V V
-
EE测测 rr测测
乙
R
+
V
E测 = E等 =E真 r测 = r真+RA > r真
选择方法：差异大的接得近
-
A 乙
05年扬州质量检测二12、 已知太阳能电池组的电动势约 为8V，短路电流约为4mA，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
该电路适用于滑动变阻器阻值很大 (电源内阻很大)的情况.
UUV路
若将电流表的内阻并入电池中，则U路和 I的测量值就都准确了,E的测量值就准确了,
I
I
测出的内阻是电源内阻r和电流表的内阻之和。
U路= E- I (RA +r) = E- I r '
3、等效电源法：
R
+
A
-
V
E测 r测
甲
R
+
A
-
V
甲
E测 = E等 < E真 r测 = r真与RV并联< r真
从而计算出：
r U2 U1 I1 I2
E I1U2 I2U1 I1 I2
注意事项
(1)电池的选择: 为使实验中U随I的变化明显，应选用内阻较大的
电池，可以用旧些的干电池，但过旧的电池虽然内 阻大，但电动势不稳定，也不宜使用.
(2)防止电池极化: 电路中的电流较大时电池极化现象比较严重，会
源Ⅰ的内电阻 小于电源Ⅱ的内电阻（填“大于、小于或
等于”）。 (3)图中两直线 Ⅰ、Ⅱ的交点表示 两个电路中 相等
A V
解： (1)电路图如图示：
《实验：电池电动势和内阻的测量》PPT精品课件
图15
解析 在电学实验中，连接电路时应将开关断开，电阻箱的阻值调为 最大，确保实验仪器、仪表的安全.
(2)实验测得的电阻箱阻值 R 和理想电流表示数 I，以及计算出的1I数据 见下表：
R/Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0
I/A 0.15 0.17 0.19 0.22 0.26
1 I
/A－1
表应选B.
若定值电阻的阻值选10 Ω， 则电路中电流最大不超过：I＝ER＝120 A＝0.2 A， 此电流值为电流表量程的115 ，不利于精确读数，故定值电阻只能选D.
(2)某同学选用器材进行了实验，他调整滑动变阻器共测得了5组电流、电 压的数据，如下表.请在图9中作出电源的路端电压U随电流I变化的图像.
二、物理量的测量 选用方法1测量电动势和内阻，在方法1中需要测量 路端电压U 和电__流__ _I_两个物理量.而仅测两组U、I数据，联立解方程得E和r，误差可能较 大，应该多次测量，并对数据处理，才能减小误差.所以应该使用_滑__ _动__变__阻__器__改变外电路电阻，进行多次测量.
三、数据分析 1.计算法：由E＝U1＋I1r，E＝ U2＋I2r 可解得E＝I1UI21－ －II22U1，r＝UI21－ －UI21.
E
_短__路__电__流__I_短_＝___r _.
ΔU E
(3)图线斜率的绝对值为 电源的内阻r ，即 r＝__Δ_I__ ＝_I_短_ ，如图4所示.
图4
3.注意事项
(1) 为 使 电 池 的 路 端 电 压 有 明 显 变 化 ， 应 选 取 内 阻 较 大 的 旧 干 电 池 和 内 阻
_较__大__的电压表.
答案 见解析图
解析 根据闭合电路欧姆定律，得E＝I(R＋r) 即 R＝EI －r＝E·1I－r， 即 R－1I图像为直线. 描点连线后图像如图所示.
《实验：电池电动势和内阻的测量》PPT课件
14
(2)现有开关和导线若干，以及以下器材： A.电流表(0～0.6 A) B.电流表(0～3 A) C.电压表(0～15 V) D.电压表(0～3 V) E.滑动变阻器(0～10 Ω) F.滑动变阻器(0～500 Ω) 实验中电流表应选用________；电压表应选用________________________；滑动变阻 器应选用________。(选填相应器材前的字母)
21
(3)由 U－I 图像可知：纵截距为 1.5 V，故干电池的电动势为 1.5 V；内阻 r＝|ΔΔUI | ＝|00.9.6－－10.5| Ω＝1 Ω。
(4)由于电压表的分流作用，使电流表读数总是比干路电流小，造成E测＜E真，r测 ＜r真。 答案 (1)B E (2)见解析图 (3)1.5 1 (4)电压表的分流 小于 小于
27
方法总结 安阻法测电动势和内阻的数据处理方法 (1)计算法：由EE＝ ＝II12RR12＋ ＋II12rr 解方程组求得 E，r。 (2)图像法：由 E＝I(R＋r)得1I＝E1R＋Er 1I－R 图像的斜率 k＝E1，纵轴截距为Er (如图甲) 又 R＝E·1I－r
28
R－1I图像的斜率 k＝E，纵轴截距为－r(如图乙)。 由图像的斜率和截距求解。
第3节 实验：电池电动势和内阻的测量
1
物理观念
科学思维
科学探究
1.根据“伏安法”测定
1.会设计测定电池电动势
电池电动势和内阻的原
和内阻的“伏安法”“伏
理，会选用实验器材、
知道测定电池的电动 阻法”“安阻法”的电路
核心素养ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正确连接电路、规范实
势和内阻的实验原理：图。
验操作。
闭合电路的欧姆定律。2.体会图像法处理数据的
(2)现有开关和导线若干，以及以下器材： A.电流表(0～0.6 A) B.电流表(0～3 A) C.电压表(0～15 V) D.电压表(0～3 V) E.滑动变阻器(0～10 Ω) F.滑动变阻器(0～500 Ω) 实验中电流表应选用________；电压表应选用________________________；滑动变阻 器应选用________。(选填相应器材前的字母)
21
(3)由 U－I 图像可知：纵截距为 1.5 V，故干电池的电动势为 1.5 V；内阻 r＝|ΔΔUI | ＝|00.9.6－－10.5| Ω＝1 Ω。
(4)由于电压表的分流作用，使电流表读数总是比干路电流小，造成E测＜E真，r测 ＜r真。 答案 (1)B E (2)见解析图 (3)1.5 1 (4)电压表的分流 小于 小于
27
方法总结 安阻法测电动势和内阻的数据处理方法 (1)计算法：由EE＝ ＝II12RR12＋ ＋II12rr 解方程组求得 E，r。 (2)图像法：由 E＝I(R＋r)得1I＝E1R＋Er 1I－R 图像的斜率 k＝E1，纵轴截距为Er (如图甲) 又 R＝E·1I－r
28
R－1I图像的斜率 k＝E，纵轴截距为－r(如图乙)。 由图像的斜率和截距求解。
第3节 实验：电池电动势和内阻的测量
1
物理观念
科学思维
科学探究
1.根据“伏安法”测定
1.会设计测定电池电动势
电池电动势和内阻的原
和内阻的“伏安法”“伏
理，会选用实验器材、
知道测定电池的电动 阻法”“安阻法”的电路
核心素养ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
正确连接电路、规范实
势和内阻的实验原理：图。
验操作。
闭合电路的欧姆定律。2.体会图像法处理数据的
人教版高中物理实验_电池电动势和内阻的测量优质-PPT课件
【名校课堂】获奖PPT-［人教版］教 材高中 物理《 实验： 电池电 动势和 内阻的 测量》P PT课文 课件（ 最新版 本）推 荐
【名校课堂】获奖PPT-［人教版］教 材高中 物理《 实验： 电池电 动势和 内阻的 测量》P PT课文 课件（ 最新版 本）推 荐
数据处理
为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法： 1．公式法 利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录在表中：
【名校课堂】获奖PPT-［人教版］教 材高中 物理《 实验： 电池电 动势和 内阻的 测量》P PT课文 课件（ 最新版 本）推 荐
【名校课堂】获奖PPT-［人教版］教 材高中 物理《 实验： 电池电 动势和 内阻的 测量》P PT课文 课件（ 最新版 本）推 荐
例题
解析: (1)按照实验原理图将实物图连接起来，如图所示
•
4.信仰是我们在生活中必须持有的精 神依托 ，人生 的途中 总会有 无法靠 自身逾 越的沟 壑，信 仰便是 引导我 们度过 难关， 走向远 方的桥 。个体 生命需 要信仰 支撑， 国家民 族需要 信仰奠 基；人 无信仰 难自立 ，国无 信仰难 自强。
•
5.理想不同于幻想，理想是经过努力 可以实 现的愿 望，而 幻想则 是根本 无法实 现的无 稽之谈 ，要勇 于树立 远大理 想，同 时也要 摒弃不 切实际 的幻想 。
【名校课堂】获奖PPT-［人教版］教 材高中 物理《 实验： 电池电 动势和 内阻的 测量》P PT课文 课件（ 最新版 本）推 荐
数据处理
2．图像法
把测出的多组U、I 值，在UI 图中描点画图像，使UI 图像的直线经过 大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由U＝E－Ir
可知：
10.实验：测定电池的电动势和内阻ppt课件
工具
第二章 恒定电流
栏目导引
□ 误差分析
1．偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及 作U－I图象时描点不很准确．
2．系统误差：系统误差来源于未计入电压表的分流， 近似地将电流表的示数看作干路电流，实际上电流表的示数 比干路电流略小，如下图甲所示．如果由实验得到的数据作 出如下图乙中实线(a)所示的图象，那么考虑到电压表的分流 后，得到的U－I图象应是下图乙中的虚线(b)．由此可见， 按甲图所示的实验电路测出的电源电动势E测＜E真，电源内 阻r测＜r真．
10.实验：测定电池的电动势和内阻
工具
第二章 恒定电流
栏目导引
□ 实验目的 测定电池的电动势和内阻． 1．掌握实验电路、实验的原理及实验的方法． 2．学会用图象法处理实验数据． □ 实验原理 根据闭合电路欧姆定律的不同表达形式，可以采用下面 几种不同的方法测E和r.
工具
第二章 恒定电流
栏目导引
1.由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的两组Байду номын сангаас据，就可以列 出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，因此用电压表、电 流表加上一个可变电阻就能测E、r，电路图如右图所示．
甲
乙
工具
第二章 恒定电流
栏目导引
□ 实验器材
待测电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、 方案一
导线若干 方案二 待测电池、电流表、电阻箱、开关、导线若干 方案三 待测电池、电压表、电阻箱、开关、导线若干
工具
第二章 恒定电流
栏目导引
□ 实验步骤(以方案一为例) 1．电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程按右图连接 好电路．
工具
第二章 恒定电流
栏目导引
甲
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目标定位 预习导学 课堂讲义
测量电池的电动势和内阻
对点练习
课堂讲义
测量电池的电动势和内阻
例1 在“用电流表和电压表测 定电池的电动势和内电阻”的实 验中． (1)备有如下器材 (2)为了最大限度的减小实验误 A．干电池1节 内阻较小 B ．滑动变阻器(0～20Ω) 差，请在虚线框中画出该实验 便于调节 C．滑动变阻器(0～1 kΩ) 最合理的电路图． D．电压表(0～3 V) 电动 E ．电流表 (0～0.6 A) (3) 某同学根据实验数据画出的 势 F．电流表(0～3 A) U —I图象如图所示，由图象可 G ．开关、导线若干 其中滑动变阻器应选 ____ B V，电流 1.5 得电池的电动势为____ ，内 表应选____ E ．(只填器材前的序 r = U = 0.9－1.5 =1 1 Ω. 电阻为 ____ 号 ) I 0.6－0
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
课堂讲义
2.实验数据的处理 （1）求平均值法：
测量电池的电动势和内阻
由E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r可解得E＝I1U 2 I 2U1，r＝ U 2 U1 . I1 I 2 I1 I 2 可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值 （2）作U—I图象法
E＝1.45V
r= = U I
1.45－1.00 0.65－0 0.69
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
例3 某研究性学习小组利用如 图甲所示电路测量电池组的电
测量电池的电动势和内阻
动势E和内阻r。根据实验数据 1 绘出如图乙所示的R - 图线， r＝0.9Ω I 其中R为电阻箱读数，I为电流 表读数，由此可以得到E＝
U/V
上是电压表与电源内阻的等效
值，所以测的内阻也偏小 ，即 E测＜E真，r测＜r真．
I测 I
I短 I/A
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
二、安阻法 由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、 R的两组数据，列出关于E、r的两 个方程，就能解出E、r．用到的器 材有电池、开关、电阻箱、电流表 ，电路图如图所示 三、伏阻法 由E＝U＋Ur/R知，如果能得到U、R 的两组数据，列出关于E、r的两个方 程，就能解出E、r，用到的器材是电 池、开关、电阻箱、电压表，电路图 如图所示
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
课堂讲义
测量电池的电动势和内阻
例2 用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电 路如图a所示，一位同学测得的六组数据如下表所示. (2)根据图线求出 (1)试根据这些数 电池的电动势E 据在图 b中作出 1.45 ＝ ____V，电池 U—I图线． 0.69 的内阻r＝ ___Ω.
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
课堂讲义
测量电池的电动势和内阻
3.注意事项 (1) 为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干 电池和内阻较大的电压表． (2)实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切 断电源，防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化． (3)当干电池的路端电压变化不很明显时，作图象时，纵轴单位 可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始． 没从0
(4)如图所示，此时图线与纵轴交点仍为 电池的电动势E，但图线与横轴交点不 再是短路电流，内阻要在直线上取较远 U △U 的两点用r＝| |求出．
I
开始
△I
课堂讲义 对点练习
目标定位
预习导学
课堂讲义
测量电池的电动势和内阻
4.误差分析 (1) 偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作 U—I 图象时描点不准确． (2)系统误差：主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上 读出的数值比流过电源的电流偏小一些． 由E＝U＋Ir，知，电动势的测 量值偏小；实验测的内容实际 E真 E测 U
高中物理· 选修3-1· 教科版
第二章 直流电路
第七讲 测定电池的电动势和内阻
目测定电池的电动势和内阻的实验原理，进 一步感受路端电压随电流变化的关系．
2 通过实验过程，掌握实验方法，学会根据图象合
理外推进行数据处理的方法．
3 尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测
量中减小误差的方法．
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
预习导学
一、实验设计 外电路的电阻R 二、实验操作 最大 电压U和电流I 三、数据处理 调小 U I
测量电池的电动势和内阻
U
I
电动势E 电源 的内阻
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
测量电池的电动势和内阻
测电池电动势和内阻的实验方案有以下三种(以伏安法为例) 一、伏安法 由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的两组数据，就可以列出两个关 于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有电池、开关、滑 最左 动变阻器、电压表、电流表，电路图如图所示 端 R 1．实验步骤 A （1）电流表用0～0.6 A量程，电压表用0～3 V V量程，按实验原理图连接好电路． （2）把滑动变阻器的滑片移到一端，使其 阻值最大． 甲 （3）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数， 记录一组数据(I1、U1)．用同样的方法测量几组I、U值． （4）断开开关，整理好器材． （5）处理数据，用公式法和作图法这两种方法求出电池的电 动势和内阻．
①本实验中，为了减少实验误差，一般用图象法处理
实验数据，即根据多次测出的U、I值，作U—I图象； ②将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况， 它的数值就是电池电动势E；
③横轴截距点(路端电压U＝0)意味着短路情况，它的数值就是短路电 E 流 I ； r U E ④图线斜率的绝对值即电池的内阻r，即r＝| |＝ ，如图所示. I I短
2.9V ，r＝________. 0.9Ω ________
解析 E＝I(R＋r)
2－－0.9 E= V=2.9 V 1.0
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
E R = －r I
测量电池的电动势和内阻
对点练习
课堂讲义
测量电池的电动势和内阻
例1 在“用电流表和电压表测 定电池的电动势和内电阻”的实 验中． (1)备有如下器材 (2)为了最大限度的减小实验误 A．干电池1节 内阻较小 B ．滑动变阻器(0～20Ω) 差，请在虚线框中画出该实验 便于调节 C．滑动变阻器(0～1 kΩ) 最合理的电路图． D．电压表(0～3 V) 电动 E ．电流表 (0～0.6 A) (3) 某同学根据实验数据画出的 势 F．电流表(0～3 A) U —I图象如图所示，由图象可 G ．开关、导线若干 其中滑动变阻器应选 ____ B V，电流 1.5 得电池的电动势为____ ，内 表应选____ E ．(只填器材前的序 r = U = 0.9－1.5 =1 1 Ω. 电阻为 ____ 号 ) I 0.6－0
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
课堂讲义
2.实验数据的处理 （1）求平均值法：
测量电池的电动势和内阻
由E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r可解得E＝I1U 2 I 2U1，r＝ U 2 U1 . I1 I 2 I1 I 2 可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值 （2）作U—I图象法
E＝1.45V
r= = U I
1.45－1.00 0.65－0 0.69
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
例3 某研究性学习小组利用如 图甲所示电路测量电池组的电
测量电池的电动势和内阻
动势E和内阻r。根据实验数据 1 绘出如图乙所示的R - 图线， r＝0.9Ω I 其中R为电阻箱读数，I为电流 表读数，由此可以得到E＝
U/V
上是电压表与电源内阻的等效
值，所以测的内阻也偏小 ，即 E测＜E真，r测＜r真．
I测 I
I短 I/A
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
二、安阻法 由E＝IR＋Ir可知，只要能得到I、 R的两组数据，列出关于E、r的两 个方程，就能解出E、r．用到的器 材有电池、开关、电阻箱、电流表 ，电路图如图所示 三、伏阻法 由E＝U＋Ur/R知，如果能得到U、R 的两组数据，列出关于E、r的两个方 程，就能解出E、r，用到的器材是电 池、开关、电阻箱、电压表，电路图 如图所示
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
课堂讲义
测量电池的电动势和内阻
例2 用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电 路如图a所示，一位同学测得的六组数据如下表所示. (2)根据图线求出 (1)试根据这些数 电池的电动势E 据在图 b中作出 1.45 ＝ ____V，电池 U—I图线． 0.69 的内阻r＝ ___Ω.
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
课堂讲义
测量电池的电动势和内阻
3.注意事项 (1) 为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干 电池和内阻较大的电压表． (2)实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切 断电源，防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化． (3)当干电池的路端电压变化不很明显时，作图象时，纵轴单位 可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始． 没从0
(4)如图所示，此时图线与纵轴交点仍为 电池的电动势E，但图线与横轴交点不 再是短路电流，内阻要在直线上取较远 U △U 的两点用r＝| |求出．
I
开始
△I
课堂讲义 对点练习
目标定位
预习导学
课堂讲义
测量电池的电动势和内阻
4.误差分析 (1) 偶然误差：主要来源于电压表和电流表的读数以及作 U—I 图象时描点不准确． (2)系统误差：主要原因是电压表的分流作用，使得电流表上 读出的数值比流过电源的电流偏小一些． 由E＝U＋Ir，知，电动势的测 量值偏小；实验测的内容实际 E真 E测 U
高中物理· 选修3-1· 教科版
第二章 直流电路
第七讲 测定电池的电动势和内阻
目测定电池的电动势和内阻的实验原理，进 一步感受路端电压随电流变化的关系．
2 通过实验过程，掌握实验方法，学会根据图象合
理外推进行数据处理的方法．
3 尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测
量中减小误差的方法．
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
预习导学
一、实验设计 外电路的电阻R 二、实验操作 最大 电压U和电流I 三、数据处理 调小 U I
测量电池的电动势和内阻
U
I
电动势E 电源 的内阻
目标定位
预习导学
课堂讲义
对点练习
课堂讲义
测量电池的电动势和内阻
测电池电动势和内阻的实验方案有以下三种(以伏安法为例) 一、伏安法 由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的两组数据，就可以列出两个关 于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有电池、开关、滑 最左 动变阻器、电压表、电流表，电路图如图所示 端 R 1．实验步骤 A （1）电流表用0～0.6 A量程，电压表用0～3 V V量程，按实验原理图连接好电路． （2）把滑动变阻器的滑片移到一端，使其 阻值最大． 甲 （3）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数， 记录一组数据(I1、U1)．用同样的方法测量几组I、U值． （4）断开开关，整理好器材． （5）处理数据，用公式法和作图法这两种方法求出电池的电 动势和内阻．
①本实验中，为了减少实验误差，一般用图象法处理
实验数据，即根据多次测出的U、I值，作U—I图象； ②将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况， 它的数值就是电池电动势E；
③横轴截距点(路端电压U＝0)意味着短路情况，它的数值就是短路电 E 流 I ； r U E ④图线斜率的绝对值即电池的内阻r，即r＝| |＝ ，如图所示. I I短
2.9V ，r＝________. 0.9Ω ________
解析 E＝I(R＋r)
2－－0.9 E= V=2.9 V 1.0
目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习
E R = －r I