《高中物理 第2章 第10節(jié) 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件 新人教版選修31》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第2章 第10節(jié) 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件 新人教版選修31（34頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、同步導(dǎo)學(xué)方案課后強(qiáng)化演練第10節(jié)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí) 驗(yàn) 要 點(diǎn) 精 講對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P74方案2.用電流表、電阻箱測(cè)電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r由閉合電路的歐姆定律得：EI(Rr)用電流表測(cè)干路中的電流，通過(guò)改變電路中的電阻，測(cè)出兩組R、I數(shù)據(jù)，就可以列出兩個(gè)關(guān)于E、r的方程：EI1(R1r)EI2(R2r)聯(lián)立就可以解出結(jié)果，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示 二、實(shí)驗(yàn)器材在不同的方案中需要的實(shí)驗(yàn)器材略有不同，分別如下：方案1：待測(cè)電池一節(jié)，電流表、電壓表各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器一個(gè)，開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干方案2：待測(cè)電池一節(jié)，電流表一個(gè)，電阻箱一個(gè)，開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干方案3：待測(cè)電池一節(jié)，電壓表一個(gè)，電阻

2、箱一個(gè)，開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干三、實(shí)驗(yàn)步驟(以方案1為例)1電流表用0.6 A量程，電壓表用3 V量程按圖連接好電路2把滑動(dòng)變阻器滑片移到使電阻最大的一端3閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯的示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I，U)，填入下面的表格，用同樣的方法測(cè)量幾組I，U值，填入表格4.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，整理好器材次數(shù)次數(shù)123456I(A)U(V)四、數(shù)據(jù)處理1公式法：把測(cè)量的幾組數(shù)據(jù)分別代入EUIr中，然后兩個(gè)方程為一組，解方程求出幾組E、r的值，最后對(duì)E、r分別求平均值作為測(cè)量結(jié)果2圖象法(1)以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)幾組I、U的測(cè)量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)；(2)用直尺畫一條直線，使盡量多

3、的點(diǎn)落在這條直線上，不在直線上的點(diǎn)，能大致均衡地分布在直線兩側(cè)；五、誤差分析1偶然誤差主要來(lái)源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作UI圖象時(shí)描點(diǎn)不準(zhǔn)確2系統(tǒng)誤差(1)電流表相對(duì)于待測(cè)電阻(電源內(nèi)阻)外接(如圖1所示) (2)電流表相對(duì)于待測(cè)電阻(電源內(nèi)阻)內(nèi)接(如圖3所示)產(chǎn)生原因：由于電流表的分壓作用，使得電壓表的讀數(shù)比電源的路端電壓小，電流表測(cè)得的電流等于流過(guò)電源的電流，所以在流過(guò)電流相同的情況下，U測(cè)U真測(cè)量值和真實(shí)值的大小比較：依照分析可繪制出圖4圖線，可以從圖線的意義得E測(cè)E真，r測(cè)r真綜合上述，任一種電路都存在系統(tǒng)誤差，若電源內(nèi)阻較小時(shí)，不能采用圖3中的測(cè)量電路，盡管電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值準(zhǔn)確，但

4、內(nèi)阻的測(cè)量誤差很大，因此要選用圖1中的測(cè)量電路六、注意事項(xiàng)1為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，宜選用舊電池和內(nèi)阻較大的電壓表2電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動(dòng)勢(shì)E會(huì)明顯下降，內(nèi)阻r會(huì)明顯增大，故長(zhǎng)時(shí)間放電電流不宜超過(guò)0.3 A，短時(shí)間放電電流不宜超過(guò)0.5 A因此實(shí)驗(yàn)中不宜將I調(diào)得過(guò)大，讀電表的示數(shù)要快，每次讀完后應(yīng)立即斷電 4為了提高測(cè)量的精確度，在實(shí)驗(yàn)中I、U的變化范圍要大一些，計(jì)算E、r時(shí)，U1和U2、I1和I2的差值要大一些5用伏安法測(cè)電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r時(shí)，可以設(shè)計(jì)成兩種電路 如圖所示，在實(shí)驗(yàn)中我們選擇甲圖的原因有：依據(jù)閉合電路的歐姆定律EUIr，在實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)路端

5、電壓U和電源中的電流I，可以看出，甲圖中由于電壓表的分流作用，使電流表測(cè)得的不是真實(shí)的電源中的電流；乙圖中由于電流表的分壓作用，電壓表測(cè)得的不是真實(shí)的路端電壓這兩個(gè)電路都存在系統(tǒng)誤差，由于電流表的電阻和電源的內(nèi)阻差不多大，則乙圖測(cè)量的電源內(nèi)阻阻值和真實(shí)值相差太大故電流表的分壓作用不能忽略，所以選用甲圖電路較好6儀器的選擇(1)電流表量程的選擇：量程要大于電源允許通過(guò)的最大電流，對(duì)于電池來(lái)講允許通過(guò)的最大電流是0.5 A故需要選00.6 A.(2)電壓表量程的選擇：量程要大于電源電動(dòng)勢(shì)，對(duì)一節(jié)干電池來(lái)講，電壓表量程在大于1.5 V的前提下越小越好(3)滑動(dòng)變阻器的選擇：滑動(dòng)變阻器的最大電阻為待測(cè)

6、電阻的幾倍時(shí)較好，在該實(shí)驗(yàn)中因電源內(nèi)阻比較小，故滑動(dòng)變阻器選擇較小一點(diǎn)的即可. 在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材：A待測(cè)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5 V，內(nèi)阻小于1.0 )B電流表G(滿偏電流Ig3 mA，內(nèi)阻Rg10 )C電流表A(00.6 A，內(nèi)阻0.1 )D滑動(dòng)變阻器R1(020 ，10 A)解 題 方 法 指 導(dǎo)對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P76(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒(méi)有電壓表，但給出了兩個(gè)電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖(甲)中的a、b兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路其中合理的是圖_所示的電路；在該電路中，為了操作方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(填寫器材前的字母代號(hào))(2)

7、圖(乙)為該同學(xué)根據(jù)(1)中選出的合理實(shí)驗(yàn)電路，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)繪出的I1I2圖線(I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù))，則由圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻r_ . 【解析】(1)電路a中電流表A和定值電阻R0組成的電壓表量程為0.6990.1 V594 V，而電源電動(dòng)勢(shì)僅約為1.5 V，所以電路a不合理，電路b合理，電源的內(nèi)阻較小，又滑動(dòng)變阻器采用限流式改變電路，所以用滑動(dòng)變阻器R1改變電路較為方便【答案】(1)bD(2)1.48(1.471.49均正確)0.8(0.780.82均正確)【方法總結(jié)】(1)實(shí)驗(yàn)儀器的選取測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，電壓表應(yīng)選擇3 V量程；一般通

8、過(guò)干電池的電流不能過(guò)大，電池在大電流時(shí)電動(dòng)勢(shì)會(huì)明顯下降，內(nèi)電阻r會(huì)明顯增大，因此電流表應(yīng)選擇0.6 A擋；電池應(yīng)選擇廢舊干電池，此時(shí)電池內(nèi)阻大，路端電壓變化范圍大；為使滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)方便，滑動(dòng)變阻器選擇最大阻值10 左右的電阻(2)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理在用UI圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)注意坐標(biāo)原點(diǎn)的數(shù)據(jù)，防止直接用縱坐標(biāo)值與橫坐標(biāo)值(截距)求電阻而出錯(cuò)圖線斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)阻圖象中圖線與U軸的交點(diǎn)的值為電動(dòng)勢(shì)導(dǎo)線若干(1)設(shè)計(jì)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路并將它畫在指定的方框內(nèi)要求在圖中標(biāo)出電壓表、電流表的接線柱的正負(fù)(2)為了滿足本實(shí)驗(yàn)要求并保證實(shí)驗(yàn)的精確度，電壓表量程應(yīng)擴(kuò)大為原量程的_倍，電阻箱的阻值應(yīng)為_(kāi) . 【方法總結(jié)】本實(shí)驗(yàn)利用伏安法測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，但在電壓表或電流表量程不滿足測(cè)量要求時(shí)，需創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將電壓表或電流表擴(kuò)大量程，其基本原理仍是閉合電路歐姆定律默 讀 聯(lián) 想 記 憶對(duì)應(yīng)學(xué)生用書對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P76