12.3实验：电池电动势和内阻的测量 习题课件（共46张PPT）-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

(课件网) 第十二章 电能　能量守恒定律 第3节　实验：电池电动势和内阻的测量 内容索引 学习目标 活动方案 检测反馈 学 习 目 标 1. 知道测定电池的电动势和内阻的实验原理，会设计测量电动势和内阻的电路． 2. 掌握实验的方法和实验数据处理的方法，会通过图像法和等效法分析实验误差． 活 动 方 案 1. 方案一：伏安法测定电池的电动势和内阻． (1) 解析法：实验电路图如图所示，由U＝E－Ir知，只要测出U、I的两组数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，试推导出电源电动势E和内阻r的表达式． 活动一：设计测定电池的电动势和内阻的实验方案 【答案】 根据U＝E－Ir，测出两组数据 U1、U2、I1、I2， 代入方程可得U1＝E－I1r，U2＝E－I2r， (2) 图像法：为了减小偶然误差，我们可以测量多组路端电压U和电流I，通过图像法得出电源电动势E和内阻r. ①根据表达式，你认为怎样选取坐标才能更容易求出电源的电动势和内阻？ 【答案】 根据U＝E－Ir，U、I为线性关系，以U为纵坐标，I为横坐标，画出的图像为直线，更容易直观地求出电源的电动势和内阻． ②画出图像，求出电源电动势E和内阻r. 2. 方案二：伏阻法测定电池的电动势和内阻． (2) 图像法：为了减小偶然误差，我们可以测量多组路端电压U和电阻R，通过图像法求出电源电动势E和内阻r. ①根据表达式，你认为怎样选取坐标才能更容易求出电源的电动势和内阻？ ②画出图像，求出电源电动势E和内阻r. 3. 方案三：安阻法测定电池的电动势和内阻． (1) 解析法：实验电路图如图所示，R为电阻箱，由E＝IR＋Ir知，只要测出I、R的两组数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，试推导出电源电动势E和内阻r的表达式． 【答案】 根据E＝IR＋Ir，测出两组数据I1、R1、I2、R2， 代入方程可得E＝I1R1＋I1r，E＝I2R2＋I2r， (2) 图像法：为了减小偶然误差，我们可以测量多组电流I和电阻R，通过图像法求出电源电动势E和内阻r. ①根据表达式，你认为怎样选取坐标才能更容易求出电源的电动势和内阻？ ②画出图像，求出电源电动势E和内阻r. 实验器材：电池(旧)、开关、滑动变阻器、电压表、电流表． 实验电路图：参照活动一方案一中的电路图． 1. 按下列步骤操作实验： (1) 按照电路图接好电路，电流表用0～0.6 A量程，电压表用0～3 V量程； (2) 把滑动变阻器的滑片移到一端，使其接入电路中的阻值_____； (3) 闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1、U1)，断开_____； (4) 逐渐减小滑动变阻器电阻，重复步骤(3)，测量多组I、U值，记录相关数据； (5) 断开开关，整理好器材． 活动二：用伏安法测定电池的电动势和内阻 最大 开关 2. 数据记录及处理： (1) 将实验数据记入下表. 【答案】 略 实验序号 1 2 3 4 5 6 I/A U/V (2) 想一想：分析实验数据不难看出，由于电池的内阻通常很小，路端电压变化范围不大，纵坐标的起点是不是一定要从零开始？如果不从零开始取值画图像，实验结果会受到影响吗？ 【答案】 不一定从零开始；U不从零开始取值，不影响图像的截距和斜率，不但不会影响实验结果，反而作图会使结果更精确，可以减小偶然误差． (3) 画一画：在下面的坐标图中画出U－I图像，求出电源电动势E和内阻r. 【答案】 略 3. 系统误差分析 系统误差主要来源于_____和_____内阻影响而导致的误差． 下表中的两个电路图为常见的测量电池电动势E和内阻r的电路图，请根据表中提示，完成填空． 电流表相对于电源外接法 电流表相对于电源内接法 电路图 误差 原因 电流表测量的电流不是干路中的电流，误差的原因是_____ 电压表测量的电压不是路端电压，误差的原因是_____ 电压表 电流表 电压表的分 ... ...