鲁科版高中物理必修第三册第4章闭合电路欧姆定律与科学用电第2节第1课时伏安法测电源的电动势和内阻课件（64页ppt）

(课件网) 第4章　闭合电路欧姆定律与科学用电 第2节　科学测量：电源的电动势和内阻 第1课时　伏安法测电源的电动势和内阻 核心素养：1.掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法. 2.掌握用图像 法求电动势和内阻的方法. 3.能用电流表和电压表等实验器材进行实验，能注意实验 安全；能设计表格，会分析实验数据，形成结论. 4.能撰写完整的实验报告并能反思 交流过程并对实验结果进行误差分析. 5.培养仔细观察，真实记录实验数据等良好的 实验习惯和实事求是的品质. 第*页 研习任务一　实验原理与仪器选择 教材　认知 1. 实验目的 （1）测量电源的电动势和内阻. （2）学习通过计算和作图分析处理实验数据. 2. 实验器材 电流表、电压表、滑动变阻器、待测干电池、开关、导线等. 3. 实验思路 E＝U＋Ir　 4. 实验步骤 （1）电流表用0～0.6 A量程，电压表用0～3V量程，按实验原理图连接好电路. （2）把滑动变阻器的滑片移到最左端，使其阻值最大. （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）.用同样的方法测量几组I、U值. （4）断开开关，整理好器材. （5）处理数据，用公式法和作图法求出电源的电动势和内阻. 研习　经典 [典例1]　某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有： A. 电压表V：0～3V，0～15V B. 电流表A：0～0.6 A，0～3 A C. 滑动变阻器R1：（20Ω，1 A） D. 滑动变阻器R2：（1 000Ω，0.1 A） E. 开关S和导线若干 （1）实验中电压表应选用的量程为 （选填“0～3V”或“0～15V”）； 电流表应选用的量程为 （填“0～0.6 A”或“0～3 A”）；滑动变阻器 应选用 （填“R1”或“R2”）. [解析]（1）一节干电池电动势约1.5V，电压表选0～3V即可；电路最大电流约为零点 几安，电流表应选用的量程为0～0.6 A；为方便实验操作，且外电压明显变化，滑动 变阻器应选R1. 0～3 V 0～0.6 A R1 （2）根据实验要求完成图甲中的实物电路图连线. 甲 图见解析 [解析]（2）伏安法测电源电动势和内阻实验，电压表测路端电压，电流表测电路电 流，实验电路图如图所示. （3）实验测得的6组数据已在U－I图像中标出，如图乙所示.请你根据数据点位置完 成U－I图线，并由图线求出该电池的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω（结果 保留2位有效数字）. 乙 1.5 0.50 [解析]（3）根据坐标系内描出的点，作出电源的U－I图像如图所示. 乙 第*页 研习任务二　实验数据处理、误差分析与注意事项 教材　认知 1. 数据处理 可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值. （2）作图法 ①本实验中，为了减小实验误差，一般用图像法处理实验数据，即根据多次测出的 U、I值，作U－I 图像. ②将图线两端延长，纵轴截距点对应断路情况，这时的电压U等于电池电动势E. 2. 误差分析 根据E＝U＋Ir测E、r，要求U是电源的路端电压，I是流过电源的总电流.但由于电流 表、电压表内阻的影响，存在系统误差. （1）如图甲所示，电压表的读数是准确的，但由于电压表的分流作用，电流表的读 数小于总电流I. 而且电压表的读数越大，分流越大；读数越小，分流越小. 甲　　　　　　　　　乙 如图乙所示，对实验作出的测量图线（实线）进行修正可得到虚线，对比实验图线和 修正图线，易得E测＜E真，r测＜r真. 即用图甲所示的方式测电动势和内阻，测量值均小于真实值. （2）如果采用图丙的电路测量电动势和内阻，系统误差来源于电流表分压，且电流 表读数越大，电流表分压越大，如图丁所示，对实验作出的测量图线（实线）进行修 正，可得到虚线，对比实验图线和修正图线，可得E测＝E真，r测＝RA＋r真＞r真. 丙　　　　　　　　　丁 3. 注意事项 （1）为使电 ... ...