2015年(人教版)物理选修3-1课件：2.10《实验：测定电池的电动势和内阻》

电流表： 0~0.6A（指针偏转大一些）
电键和导线
制作人：王怀龙
高中物理人教版选修3-1课件：2.10《 实验： 测定电 池的电 动势和 内阻》 (共22 张PPT)
二、实验步骤 高中物理人教版选修3-1课件：2.10《实验：测定电池的电动势和内阻》(共22张PPT)
R 高二物理备课组
A
1、按原理图 连接实物图
决 定
其阻值最大
成 败 ，
态
度
决
定
一
3、闭合电键,调节变阻器,使电流表的读数 切
有明显示数,记录一组电流表和电压表的示
数,用同样的方法测量并记录6组U,I值
4、断开电键,整理好器材
制作人：王怀龙
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三、数据处理 高中物理人教版选修3-1课件：2.10《实验：测定电池的电动势和内阻》(共22张PPT)
高二物理备课组
2、器材选择： 细
被测干电池：内阻相对较大，（旧电池）
节 决
定
外电压变化范围比较大
成 败
，
电压表： 0~3V （指针偏转大一些）
态 度 决
滑动变阻器：（总阻值较小，额定电流较大）
定 一
切
一般选择最大阻值10~20Ω，滑动变阻器阻值是1Ω时，最大电流（内阻
0.5Ω）大概是1.5/1.5=1A，选择3A的量程偏角太小
考虑电表影响
E测
=
I U 2 1 I2
I1U 2 I1
r测
=
U1 I2
U2 I1
r r E真
=
U1
+
I1

E U1 I1r E U2 I2r
E I 1U 2 I 2U 1 I1 I2
r U2 U1 I1 I2
三、数据处理
2、图象法
U/V
由U =E -Ir 可知， U 是I 的一次函数。
E
图象在横轴上的截距
还是短路电流吗？
I/A
0
I短 I/A
讨论:将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么情况? （1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E （I=0）
人教版高中物理选修3－1 第2章第10节实验：测定电池的电动势 和内阻 (共20 张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
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拓展：安阻法、伏阻法数据处理及系统误差分析
安阻法
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小 结 ...
请完成课堂检测1-3题。
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4、测量电源B的电动势E及电阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω） 人教版高中物理选修3－1 第2章第10节实验：测定电池的电动势和内阻(共20张PPT)【PPT优秀课件】-精美版
E 准确 r 偏大
若横纵坐标互换？
伏阻法
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E 偏小 r 偏小
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测定电源的电动势和内阻
一、实验原理
1、伏安法：E=U+Ir E U1 I1r
E I1U 2 I2U1 I1 I2
E U2 I2r
r U2 U1 I1 I2
2、电流表法：E=I（R+r）
3、电压表法：
E U U r R
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
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U-R法： V
R
K
E测 E
R1 K2
R2
V
K1
r测 r
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I
E测 = E真
r 测 > r真
r测 r RA E测 E真
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五、重要注意事项
（1）本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置 处 （2）使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得 太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变 化 （3）要测出不小于6组Ｉ、Ｕ数据，且变化范围要大一些 （4）画Ｕ—Ｉ图线时，应使图线通过仅可能多的点，并使不 在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点 可舍去。 （5）画U--I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据 测得的数据从某一恰当的值开始（但横坐标必须从0开始)但这 时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍 为电动势E，图线的斜率的绝对值仍为内阻r.

(a)电流表(量程0.6 A、3 A)； (b)电压表(量程3 V、15 V)； (c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)； (d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)； (e)滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A) (f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)．
【特别提醒】 如果实验中选用电池的内阻较小，则U 的变化较小，此时坐标图中的数据点呈下图甲所示的状况， 下面大部分空间得不到利用，为此可使坐标轴不从零开始如 下图乙所示，把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小 些．
□ 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．
□ 数据处理 依据以上实验步骤测得数据，可以用以下两种方法得到 结果． 1．求平均值法 利用测得的U、I值，求出E、r 利用：E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r 求出E1、r1； 利用：E＝U3＋I3r，E＝U4＋I4r 求出E2、r2；
利用：E＝U5＋I5r、E＝U6＋I6r 求出E3、r3； 算出它们的平均值
E＝E1＋E32＋E3，r＝r3＋r32＋r3.
2．图象法 (1)以I为横坐标，U为纵坐标建立直角坐标系，根据几 组I、U的测量数据在坐标系中描点； (2)用直尺画一条直线，使尽量多的点落在这条直线上， 不在直线上的点，能大致均衡地分布在直线两侧；
(3)直线与 U 轴的交点表示 I＝0，属于断路的情况，这 时的电压 U 等于电源的电动势，直线与横轴的交点表示 U ＝0，属于短路的情况，此时的电流为短路电流 I 短，则电源 内阻 r＝IE短.
10.实验：测定电池的电动势和内阻
□ 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.