物理選修人教新課標(biāo)實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件

1、1實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻第二章恒定電第二章恒定電流流2基礎(chǔ)理論儲(chǔ)備基礎(chǔ)理論儲(chǔ)備一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步熟練電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用進(jìn)一步熟練電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用2學(xué)會(huì)用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)會(huì)用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻3學(xué)會(huì)利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)學(xué)會(huì)利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)3二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理1原理圖如圖所示原理圖如圖所示45三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材被測(cè)電池被測(cè)電池(干電池干電池)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電鍵和、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電鍵和導(dǎo)線等導(dǎo)線等四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟1確定電流表、電壓表的量程，按圖所示電

2、路把器材連接好，確定電流表、電壓表的量程，按圖所示電路把器材連接好，如圖所示如圖所示62把變阻器的滑動(dòng)片移到一端使阻值最大把變阻器的滑動(dòng)片移到一端使阻值最大3閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法測(cè)量并記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法測(cè)量并記錄幾組幾組I和和U的值的值4斷開電鍵，整理好器材斷開電鍵，整理好器材5數(shù)據(jù)處理：用原理中的方法計(jì)算或從數(shù)據(jù)處理：用原理中的方法計(jì)算或從UI圖象中找出圖象中找出E和和r.789六、誤差分析六、誤差分析1偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作偶然誤差：

3、主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作UI圖圖象時(shí)描點(diǎn)不很準(zhǔn)確象時(shí)描點(diǎn)不很準(zhǔn)確2系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差(1)電流表內(nèi)接時(shí)電路如圖甲所示電流表內(nèi)接時(shí)電路如圖甲所示產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因是由于電壓表的分流造成的，測(cè)量值與真產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)誤差的原因是由于電壓表的分流造成的，測(cè)量值與真實(shí)值的關(guān)系為：實(shí)值的關(guān)系為：E測(cè)測(cè)E真真；r測(cè)測(cè)r真真1112八、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新八、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新測(cè)電源測(cè)電源E、r的其他方案的其他方案13經(jīng)典例題展示經(jīng)典例題展示器材選擇和誤差分析器材選擇和誤差分析 (2013曲阜第一中學(xué)高二檢測(cè)曲阜第一中學(xué)高二檢測(cè))用電流表和電壓表測(cè)用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)，供選用的器材有定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

4、的實(shí)驗(yàn)，供選用的器材有A電流表電流表(量程量程00.6 A，RA1 )B電流表電流表(量程量程05 A，RA0.6 )C電壓表電壓表(量程量程03 V，RV5 k)D電壓表電壓表(量程量程015 V，RV10 k)E滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(010 ，額定電流，額定電流1.5 A)F滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(0200 ，額定電流，額定電流0.2 A)G待測(cè)電源待測(cè)電源(一節(jié)一號(hào)干電池一節(jié)一號(hào)干電池)、開關(guān)、導(dǎo)線若干、開關(guān)、導(dǎo)線若干例例114(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_，電壓表選用，電壓表選用_，滑動(dòng)變阻器選用滑動(dòng)變阻器選用_(用字母代號(hào)填寫用字母代號(hào)填寫)( 2 ) 引 起 該 實(shí) 驗(yàn)

5、 系 統(tǒng) 誤 差 的 主 要 原 因 是引 起 該 實(shí) 驗(yàn) 系 統(tǒng) 誤 差 的 主 要 原 因 是_【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)電表量程的選擇原則是在不超量程的前提下選小量程的電表量程的選擇原則是在不超量程的前提下選小量程的(2)選擇滑動(dòng)變阻器時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)選擇滑動(dòng)變阻器時(shí)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就可阻大幾倍就可(3)實(shí)驗(yàn)誤差的分析要從真實(shí)值和測(cè)量值的差別去分析實(shí)驗(yàn)誤差的分析要從真實(shí)值和測(cè)量值的差別去分析15【解析解析】(1)由于流過電源的電流不宜過大，若電流過大，由于流過電源的電流不宜過大，若電流過大，電源

6、會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的極化現(xiàn)象，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都會(huì)有較大的變電源會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的極化現(xiàn)象，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都會(huì)有較大的變化，因此電流表應(yīng)選化，因此電流表應(yīng)選00.6 A量程，電源電動(dòng)勢(shì)只有量程，電源電動(dòng)勢(shì)只有1.5 V，故電壓表應(yīng)選故電壓表應(yīng)選03 V量程，為便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選量程，為便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選010 .(2)系統(tǒng)誤差一般是由測(cè)量工具和測(cè)量方法造成的，該實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)誤差一般是由測(cè)量工具和測(cè)量方法造成的，該實(shí)驗(yàn)中的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)偏小即的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)偏小即測(cè)量值總是比干路中真實(shí)電流值小，造成測(cè)量值總是比干路中真實(shí)電流值小，造成E測(cè)測(cè)E真真

7、，r測(cè)測(cè)r真真【答案答案】(1)ACE(2)電壓表的分流作用電壓表的分流作用16【思維拓展思維拓展】選擇儀器時(shí)注意掌握以下三個(gè)原則：選擇儀器時(shí)注意掌握以下三個(gè)原則：(1)安全性原則，即一定要保證儀器的安全，對(duì)電表來講不超安全性原則，即一定要保證儀器的安全，對(duì)電表來講不超量程，對(duì)滑動(dòng)變阻器來講不能超其額定電流量程，對(duì)滑動(dòng)變阻器來講不能超其額定電流(2)精確性原則，即要保證測(cè)量時(shí)讀數(shù)精確，對(duì)電表來講在不精確性原則，即要保證測(cè)量時(shí)讀數(shù)精確，對(duì)電表來講在不超量程的前提下，盡量選用小量程的，對(duì)歐姆表來講盡量讓超量程的前提下，盡量選用小量程的，對(duì)歐姆表來講盡量讓指針指在中值刻度附近指針指在中值刻度附近(3

8、)方便性原則，此原則主要針對(duì)滑動(dòng)變阻器來講，在滑動(dòng)變方便性原則，此原則主要針對(duì)滑動(dòng)變阻器來講，在滑動(dòng)變阻器分壓式接法中阻器分壓式接法中,在安全的前提下選最大阻值小的要方便在安全的前提下選最大阻值小的要方便,在在滑動(dòng)變阻器限流式接法中滑動(dòng)變阻器限流式接法中,選比待測(cè)電阻大幾倍的要方便選比待測(cè)電阻大幾倍的要方便.17 在用電壓表和電流表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)在用電壓表和電流表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別為中，所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別為1 k和和0.1 ，如圖為，如圖為實(shí)驗(yàn)原理圖及所需器件圖實(shí)驗(yàn)原理圖及所需器件圖(1)在圖中畫出連線，將器件按原理圖連接成實(shí)驗(yàn)電路

9、在圖中畫出連線，將器件按原理圖連接成實(shí)驗(yàn)電路實(shí)物連線及數(shù)據(jù)處理實(shí)物連線及數(shù)據(jù)處理例例218(2)一位同學(xué)記錄的一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖組數(shù)據(jù)見下表，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖中畫出中畫出UI圖象，根據(jù)圖象讀出電池的電動(dòng)勢(shì)圖象，根據(jù)圖象讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E_V,求出電池內(nèi)阻求出電池內(nèi)阻r_.I(A)0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.570U(V)1.37 1.32 1.24 1.18 1.101.0519(3)若不作出圖線，只選用其中兩組若不作出圖線，只選用其中兩組U和和I的數(shù)據(jù)，用公式的數(shù)據(jù)，用公式EUIr列方程求列方程求E和和r，這樣做可能得出誤差很大的

10、結(jié)果，其，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，其中選用第中選用第_組和第組和第_組的數(shù)據(jù)，求得組的數(shù)據(jù)，求得E和和r誤誤差最大差最大【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)：(1)實(shí)物連線上注意電表量程、正負(fù)極及連線的位置實(shí)物連線上注意電表量程、正負(fù)極及連線的位置(2)描點(diǎn)后連線的原則描點(diǎn)后連線的原則(3)電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的大小確定方法電源電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻的大小確定方法2021(3)由圖線可以看出第由圖線可以看出第4組數(shù)據(jù)點(diǎn)偏離直線最遠(yuǎn)，若取第組數(shù)據(jù)點(diǎn)偏離直線最遠(yuǎn)，若取第3組和組和第第4組數(shù)據(jù)列方程組求組數(shù)據(jù)列方程組求E和和r，相當(dāng)于過圖中，相當(dāng)于過圖中3和和4兩點(diǎn)作一直線兩點(diǎn)作一直線求求E和和r，而此直線與所畫的直線偏離最大，所以選用第，而此直線與所畫的直線偏離最大，所以選用第3組和組和第第4組數(shù)據(jù)求得的組數(shù)據(jù)求得的E和和r誤差最大誤差最大【答案答案】(1)見解析見解析(2)1.460.71(3)34【名師點(diǎn)評(píng)名師點(diǎn)評(píng)】用圖象法處理數(shù)據(jù)比較精確，若本題采用解用圖象法處理數(shù)據(jù)比較精確，若本題采用解方程求平均值的方法，就無法判出第四組數(shù)據(jù)方程求平均值的方法，就無法判出第四組數(shù)據(jù)(0.32 A，1.18 V)誤差太大，這樣會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值的誤差增大，并特別注意縱誤差太大，這樣會(huì)導(dǎo)致測(cè)量值