第10节 实验 测定电池的电动势和内阻.ppt

物理 物理 物理 第10节　实验:测定电池的电动势和内阻 实验基础 实验探究 典例研习 实验基础 解读实验·萃取精华 实验探究 探寻结论·提升精度 一、数据处理 1.公式法 用两组U和I的数据,代入E=U+Ir,解方程组得到E和r的值,为了减小误差,利用U,I的值多求几组E和r的值,算出它们的平均值. 二、误差分析 　将虚线框内的部分电路等效为一个电源,a,b端开路时的电压就是等效电源的电动势,a,b端的电阻就是等效电源的内阻,由此可得:E测E,r测r,即电动势测量值小于真实值,内阻测量值小于真实值. 三、注意事项 1.如果使用的是水果电池,它的内阻虽然比较大,但不够稳定,测量前要做好充分的准备,测量尽量迅速. 2.如果使用干电池,则选择内阻大些的、已使用过的电池. 3.在量程合适的前提下,选择内阻大一些的电压表. 4.当路端电压变化不是很明显时,作图像时,纵轴单位可以取得小一些,且纵轴起点可以不从零开始. (教师参考) 其他方案 方案一　利用两只电流表测定电池电动势和内阻 实验原理:测量电路如图所示,闭合S时,测得两电流表的示数分别为I1,I2,调节滑动变阻器改变R,测得几组不同的电流值,获得实验数据. 误差分析:此方法需要给定电流表及串联定值电阻的阻值,计算时计入了该阻值,所以本实验的测量值等于真实值. 方案二　利用两只电压表测定电池电动势和内阻 实验原理:测量电路如图所示,断开S时,测得两电压表的示数分别为U1,U2;再闭合S,测得电压表V1的示数为U1′,获得实验数据. 数据处理:联立方程组,利用公式法和平均值法求出电池电动势和内阻. 典例研习 通法悟道·拓宽思路 类型一 实验原理及数据处理 (2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至　　　　(选填“左”或“右”)端. (3)移动变阻器的滑片,得到几组电压表和电流表的示数,描绘成如图(丙)所示的U-I图像,从图线得出干电池的电动势为　　　　V;? (4)利用图(丙)可得到干电池的内阻为　　　　Ω. (保留两位有效数字)? 思路点拨:(1)干电池内阻较小,应采用电流表外接法. (2)图(丙)中纵坐标截距表示电源的电动势,图像斜率的绝对值表示电源的内阻. 解析:(1)为准确测定干电池的电动势和内阻,应选择图(乙); (2)为了保证安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至左端,使得滑动变阻器电阻处于最大的位置; (3)根据U=E-Ir可知电源的电动势为E=1.4 V; 答案:(1)(乙)　(2)左　(3)1.4　(4)1.0 规律方法 本题考查利用伏安法测电池电动势和内阻的实验原理和图像法、公式法处理实验数据.解题的关键是识别并利用图像,明确图像所反映的物理意义. 类型二 测电池的电动势和内阻的其他实验方法 (2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0 Ω时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表. 答:①　　　　　　　,②　　　　　　　.? 13.0 11.9 11.0 10.0 ② 8.00 6.99 I-1/A-1 0.077 0.084 0.091 0.100 ① 0.125 0.143 I/A 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 R/Ω (3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率 k=　　　　A-1·Ω-1,截距b=　　　　A-1.? (4)根据图线求得电源电动势E=　　　　V, 内阻r=　　　　Ω.? 思路点拨:(1)电流表两端的电压为UA=IRA (2)①由题意知该电流表的最小分度为2 mA,由题图(b)可得读数为 110 mA,考虑到表格内各组数据的单位及有效数字位数,故结果应为 0.110 A. (2)①0.110　②9.09 (3)见解析图　1.0(在0.96～1.04之间均对)　6.0(在5.9～6.1之间均对) (4)3.0(在2.7～3.3之间均对)　1.0(在0.6～1.4之间均对) 规律方法 本题考查的是利用安阻法测定电池电动势和内阻,根据图像中的截距、斜率的物理意义,确定所求相关物理量. 点击进入课时训练