测量电池的电动势和内阻 课件(沪科版选修3-1).ppt

图4－2－13 【答案】　(1)V3或C　6　 (2)见精讲精析　 (3)7.5　10 知能演练轻松闯关 本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放 栏目导引 新知初探 自学导引 要点探究 讲练互动 知能演练 轻松闯关 第4章　探究闭合电路欧姆定律 4．2　测量电源的电动势和内阻 目标导航 1.了解测量电源的电动势和内阻的原理和实验 电路．(重点) 2．会用电压表和电流表正确连接电路． 3．会用U－I图线处理实验数据，并根据图线 测出电源的电动势和内阻．(重点) 新知初探自学导引 一、实验目的 1．了解测量电源的电动势和内阻的方法． 2．会用图像法求电动势和内阻的方法，了解 路端电压U与干路电流I的关系图像(即U－I图 像)与纵横坐标轴交点的意义以及图像斜率的 意义． 二、实验原理 1．公式法：如图4－2－1所示，由闭合电路 的欧姆定律得E＝U＋Ir 改变变阻器的阻值，从 电流表、电压表中读出 几组U和I值，组成方程组可求解E、r. 图4－2－1 2．图像法：利用U＝E－Ir建立U－I图像根据 测得数据描点画图，利用图线截距、斜率的 意义求E、r. 三、实验器材 被测电源(干电池)、_________、电压表、 _______________、电键和导线等． 电流表 滑动变阻器 四、实验步骤 1．确定电流表、_________的量程，按实验 原理图将如图4－2－2所示电路器材连接好． 电压表 图4－2－2 2．把变阻器的滑片移到一端使阻值______． 3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显 示数，记录一组_______和________的示数， 用同样方法测量并记录几组I和U值． 4．断开开关，整理好器材． 5．数据处理：用原理中的方法计算或从U－I 图像中找出E和r. 最大 电流表 电压表 要点探究讲练互动 要点1　实验数据的处理 1．公式法 利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录 如下表所示： 2．图像法 把测出的多组U、I值，在U－I图中描点画图 像，使U－I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4－2－3所示， 图4－2－3 在用电压表和电流表测电源的电动势和 内阻的实验中，所用电压表和电流表的内阻分 别为1 kΩ和0.1 Ω，图4－2－4中为实验原理图及所需器 件图． 例1 图4－2－4 (1)在图中画出连线，将器件按原理图连接成 实验电路． (2)一位同学记录的6组数据见下表，试根据这 些数据在图4－2－5中画出U－I图像，根据图 像读出电源的电动势E＝________V，求出电 源内阻r＝________Ω. 图4－2－5 【精讲精析】　 (1)按照实验原理图将器件连成实物电路，如 图4－2－6所示． 图4－2－6 (2)根据U、I数据，在方格纸U－I坐标上找点 描迹，如图4－2－7.然后将直线延长，交U轴 于U1＝1.46 V，此 即为电源电动势； 图4－2－7 【答案】　(1)见精讲精析 (2)1.46　0.71 要点2　实验中的注意事项及误差分析 1．注意事项 (1)选用内阻适当大一些的电压表． (2)电流表要与变阻器串联在同一支路，即电 压表直接测量电源的路端电压． (3)两表应选择合适的量程，使测量时偏转角 大些，以减小读数时的相对误差． (4)尽量多测几组U、I数据(一般不少于6组)， 且数据变化范围要大些． (5)作U－I图像时，让尽可能多的点落在直线 上,不落在直线上的点均衡分布在直线两侧． 2．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图像时描点不很准确． (2)系统误差：系统误差来源于未计电压表分 流，近似将电流表的示数看做干路电流． 实际上电流表的示数比干路电流略小．如果 由实验得到的数据作出图4－2－8中实线a所 示的图像，那么考虑到电压表的分流后，得 到的U－I图像应是图中的 虚线b，由此可见，按图所 示的实验电路测出的电源 电动势E测＜E真，电源内 电阻r测＜r真． 图4－2－8 (3)分析：①外电路短路时，实验原理图所示 的实验电路中，电流表的示数(即干路电流的 测量值)I测近似等于干路电流的真实值，所以 图中a、b两图线几乎交于短路电流处． ②当路端电压(即电压表示数)为U1时，由于电 流表示数I1测小于干路电流I1真，所以a、b两图 线出现了图所示的差异． 在测量电源的电动势和内电阻时，下 列注意事项中正确的是(　　) 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 例2 D．根据实验记录的数据作U－I图像时，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 【精讲精