第10节《实验：测定电池的电动势和内阻》课件

用此法无系统误差...
I真
E测
真实值
导致：E测 = E真 r 测 > r真 0
测量值
2. 偶然误差：电压表和电流表读数时，用作图法求 E、r 时电阻的电路，下列关
于系统误差说法，正确的是 ( BD )
A .由于电流表的分压作用，使E测<E真 B. 由于电压表的分流作用，使E测<E真 C. 由于电流表的分压作用，使r测<r真 D. 由于电压表的分流作用，使r测<r真
实验： 测定电池的电动势和内阻
（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E （I=0） 1、伏安法：电压表、电流表、滑动变阻器
最大阻值：20Ω,50Ω，1KΩ （1）本实验在电键闭合前，注意变阻器滑片位置
（2）图象在横轴上的截距为短路电流I短 （U=0）
（3）图象斜率的绝对值为电源内阻r 图像法有何优点？
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
干变阻电器池有，电R1(压10表Ω(,20-A3V))和,电R2流(1表00(Ω0-，0.06.A1A. ,). r各.A=一1Ω只)。,滑动
开关、导线及坐标纸、铅笔
安全、精确、方便--电学实验原则
二、实验器材与步骤（伏安法）
...
1. 确定电流表和电压表的量程，按图示电路把器材连好。
R
A V
S
甲
先用铅笔连线， 确认后再用签字笔描好。
三、数据处理
... 1、公式法
改变 R阻值，从电流表和电压表中读取两组 I、U值，代 入方程组求解，多测几组数据，算出 E、r 取平均值。

普通人员不具备专业知识和技能，拆解或修理电池可能导致危险。
正确处理废弃电池
废弃的电池可能含有有害物质，应该按照相关规定正确处理，避免 对环境和人体造成危害。
实验后的清理工作
清理实验现场
实验结束后，要清理实验现场， 将使用过的物品和废弃物分类处 理。
清洗实验器具
实验器具在使用后应该及时清洗 干净，以免对下一次实验造成影 响。
电路连接误差
实验中使用的电压表和电流表存在一 定的误差，是导致实验结果存在误差 的主要原因之一。
实验中电路连接可能存在接触不良、 线路松动等问题，导致测量结果出现 误差。
读数误差
在读取电压表和电流表数据时，由于 人为因素或仪器精度问题，可能导致 读数存在误差。
减小误差的方法
使用高精度测量仪器
选择精度高、稳定性好的电压表和电流表，可以减小测量误差。
THANKS
数据记录表格
| 序号 | 电压U(V) | 电流I(A) |
|1|||
| --- | --- | --- |
数据记录表格
01
|2|||
02
|3|||
03
|4|||
04
|5|||
03
数据处理与分析
数据处理方法
01
通过最小二乘法对实验数 据进行线性回归分析，求 出电池电动势和内阻的估 计值。
端电压。
通过测量不同状态下（如改变外 电阻或电流）的电压和电流值，
可以求得电动势和内阻。
通过作出的U-I图像，求出图线 的斜率即为电动势E，图线在纵
轴上的截距即为路端电压 U0=IR=E-Ir，从而求得内阻
r=E/I-R。
02
实验器材与操作步骤
实验器材介绍

闭合S1 、S2 ，记下电压表偏转格数2
V


S1
电源内阻： r
N1 N 2
N1 N 2
R 10

N2
N2
新知讲解
二、电源电动势与内阻测量的基本情景变式
变式五 有两只伏特表V1和V2，量程已知，内阻不知，另有一干电池
，它的内阻不能忽略，
但大小未知。只有这两只伏特表，电键和连接导线若干，要求通
变式三 今有一个阻值为5 Ω的定值电阻，一个理想电压表（量程大于电
源电动势），开关及
导线若干，能否测电源电动势和内阻？
（1）电路如图所示：
（2）主要步骤：
S2

闭合S1 、S2 ，记下电压表读数2
V


断开S2 、闭合S1 ，记下电压表读数1
=
S1
电源电动势和内阻：
=
−

=
的内阻
内阻越大，图线倾斜得越
∆
厉害

新知讲解
一、伏安法测电源电动势和内阻实验
1.基本原理：
闭合电路的欧姆定律：
= − 路端电压 通过电源的电流
2.实验基本电路：
A
电流表
R
V
E r
S
电压表
滑动变阻
新知讲解
一、伏安法测电源电动势和内阻实验
3.数据记录：
实验次数
1
2
电压U/V
电流I/A
A
R
V
E r
S
3
4
5
6
新知讲解
一、伏安法测电源电动势和内阻实验
4.数据处理：
实验次数
1
2
3

声———电磁感应 ——— 电流
电容式话筒： 声———电容变化———电流、电压
3、实验：
传感器
温度———控制电路通断
原因：双金属片
铜的膨胀系数大于铁
4.电慰斗
双金属片温度传感器的作用:控制电路的通断.
P63思考与讨论
力 ————传感器———电流 声 ————传感器———电流 温度——— 传感器———电流
要求：① 画出实验电路图 ② 简要写出完成接线后的实验步骤 ③ 写出需测量的量，计算电源内阻的表达式
（1）电路如图所示：
（2）主要步骤：
断开K2、闭合K1， 记下电压表偏转格数N1
闭合K1 、 K2 ， 记下电压表偏转格数N2
（3）电源内阻：
r N1 N2 R 10 N1 N2 Ω
N2
N2
变式五．有两只伏特表V1和V2，量程已知，内阻不知，另有一干 电池，它的内阻不能忽略，但大小未知。只有这两只伏特 表，电键和连接导线若干，要求通过测量计算出干电池的 电动势（已知电动势不超过伏特表的量程）
测定电源的电动势 和内阻
一、伏安法测电源电动势和内阻实验知识回顾
1、基本原理
闭合电路的欧姆定律：Ｅ＝Ｕ＋Ｉr
Ｕ：路端电压
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
乙
3、系统误差原因分析
A V
甲
U
E真
IV1
. . E测
IV2
. . U1
U2
----------------
U/V 1.5 1.4 1.3 1.2
1.1
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 I/A 丙