第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量-新教材人教版高中物理必修第三冊課件

第十二章電能能量守恒定律3.實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量目標(biāo)體系構(gòu)建課前預(yù)習(xí)反饋課內(nèi)互動探究課堂達(dá)標(biāo)檢測夯基提能作業(yè)目標(biāo)體系構(gòu)建【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解并掌握測量電池的電動勢和內(nèi)阻的原理和實(shí)驗(yàn)方法。2．學(xué)習(xí)用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3．會對測量誤差進(jìn)行分析，了解測量中減小誤差的方法。第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件【思維脈絡(luò)】第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件課前預(yù)習(xí)反饋第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件

實(shí)驗(yàn)原理閉合電路的歐姆定律。知識點(diǎn)1第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件知識點(diǎn)2I1r

U2

第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件U2

I1rI2R2

第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件知識點(diǎn)3第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件電動勢電源的內(nèi)阻第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件『判一判』(1)在用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)選用舊的干電池作為被測電源，以使電壓表讀數(shù)變化明顯。()(2)在用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，移動滑動變阻器的滑片時，不能使滑動變阻器短路造成電流表過載。()(3)用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，偶然誤差主要來源于電壓表、電流表的讀數(shù)以及作U－I圖線時描點(diǎn)不準(zhǔn)確。()預(yù)習(xí)自測√√√第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件『選一選』如圖所示，是甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)的測量電源電動勢和內(nèi)電阻的電路。電路中R1、R2為已知阻值的電阻。下列說法中正確的是()A．只有甲同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻B．只有乙同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻C．只有丙同學(xué)設(shè)計(jì)的電路能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻D．三位同學(xué)設(shè)計(jì)的電路都能測出電源的電動勢和內(nèi)電阻D第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件『想一想』某學(xué)生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻時，所用滑動變阻器的阻值范圍為0～20Ω，連接電路的實(shí)物圖如圖所示。請指出該學(xué)生接線中的錯誤和不規(guī)范的做法。第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件答案：①滑動變阻器不起變阻作用；②電流表正負(fù)接線柱接錯；③開關(guān)不能控制電壓表，電路無法斷開。解析：由圖中接線可知，滑動變阻器連成定值電阻起不到變阻作用，電流表正、負(fù)接線柱接錯；電壓表始終有讀數(shù)，開關(guān)不能控制電壓表，電壓表接線應(yīng)接到開關(guān)外側(cè)。第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件課內(nèi)互動探究第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件一、器材準(zhǔn)備被測電源(如干電池、水果電池等)、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線。二、操作過程1．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。第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件2．把變阻器的滑動片移到最左端使阻值最大。3．閉合開關(guān),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),用同樣的方法測量并記錄幾組I和U的值。并填入下表：實(shí)驗(yàn)序號123456I/AI1I2I3I4I5I6U外/VU1U2U3U4U5U64.斷開開關(guān)，整理好器材。5．以U為縱軸，I為橫軸，將記錄的電壓、電流標(biāo)在坐標(biāo)圖上，過這些點(diǎn)作一條直線，根據(jù)縱軸截距求出電動勢，根據(jù)斜率大小求出內(nèi)電阻。第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件四、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U－I圖像時描點(diǎn)不準(zhǔn)確。(2)系統(tǒng)誤差：主要原因是未考慮電壓表的分流作用，使得電流表上讀出的數(shù)值比實(shí)際的總電流(即流過電源的電流)要小一些。U越大，電流表的讀數(shù)與總電流的偏差就越大，將測量結(jié)果與真實(shí)情況在U－I坐標(biāo)系中表示出來，如圖所示，可見E測<E真，r測<r真。第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件五、注意事項(xiàng)在實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意以下四點(diǎn)：1．電池應(yīng)選使用過一段時間的半新電池，電流表一般選0～0.6A擋，電壓表一般選0～3V擋。2．閉合開關(guān)前，一定把滑動變阻器滑片移到電阻最大的一端。3．在電流表有明顯示數(shù)且穩(wěn)定后，再讀出電壓表讀數(shù)U和電流表讀數(shù)I。4．一般來說電池的電動勢和內(nèi)阻都隨著使用時間的增長而變化，實(shí)驗(yàn)時不要長時間通電，只是在讀數(shù)時讓電路接通，其他時間要斷開電路。第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件

做“用電流表和電壓表測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，可供選用的器材有：A．電流表(量程：0～0.6A

RA約為1Ω)B．電流表(量程：0～3A

RA約為0.6Ω)C．電壓表(量程：0～3V

R

V約為5kΩ)D．電壓表(量程：0～15V

R

V約為10kΩ)E．滑動變阻器(阻值范圍：0～10Ω額定電流：1.5A)F．滑動變阻器(阻值范圍：0～2kΩ額定電流：0.2A)G．待測電源(一節(jié)一號干電池)、開關(guān)、導(dǎo)線若干典例1考點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)儀器的選擇及實(shí)物連線第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件(1)請畫出能使本實(shí)驗(yàn)測量精確程度較高的實(shí)驗(yàn)電路圖。(2)電路中電流表應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用______，滑動變阻器應(yīng)選用______。(填字母代號)(3)如圖甲所示為實(shí)驗(yàn)所需器材，請按電路圖連接實(shí)物圖。ACE第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件第12章第3節(jié)實(shí)驗(yàn)：電池的電動勢和內(nèi)阻的測量—2020-2021新教材人教版（2019）高中物理必修第三冊課件思路引導(dǎo)：(1)實(shí)驗(yàn)器材的選取應(yīng)遵循安全、精確和操作方便的原則。本實(shí)驗(yàn)的誤差主要來自電壓表的分流。因此，本實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的選擇原則是：阻值范圍小而額定電流較大。電壓表的選擇原則是：在滿足量程要求的前提下選取內(nèi)阻較大的。電流表的選擇需根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流大小的估算值來確定。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，先畫出電路圖，然后根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖。解析：(1)電路如圖乙所示

(2)考慮到待測電源只有一節(jié)干電池，所以電壓表應(yīng)選C；實(shí)驗(yàn)中電流又不能太大，一般不超過0.5A，所以電流表應(yīng)選A；滑動變阻器不能選擇太大的阻值，從允許最大電流和減小實(shí)驗(yàn)誤差來看，應(yīng)選擇電阻較小而額定電流較大的滑動變阻器E。(3)如圖丙所示注意：閉合開關(guān)前，要使滑動變阻器接入電路的電阻最大，即滑到最左端。答案：(1)如圖乙所示(3)如圖丙所示對點(diǎn)訓(xùn)練1．用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組(電動勢約4.5V，內(nèi)電阻約1Ω)的電動勢和內(nèi)電阻，除待測電池組、開關(guān)、導(dǎo)線外，還有下列器材供選用：A．電流表：量程0.6A，內(nèi)電阻約1ΩB．電流表：量程3A，內(nèi)電阻約0.2ΩC．電壓表：量程3V，內(nèi)電阻約30kΩD．電壓表：量程6V，內(nèi)電阻約60kΩE．滑動變阻器：0～1000Ω，額定電流0.5AF．滑動變阻器：0～20Ω，額定電流2A(1)為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用______，電壓表應(yīng)選用______，滑動變阻器應(yīng)選用_______(均填儀器的字母代號)。(2)下圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路。為了使測量誤差盡可能小，還需在電路中用導(dǎo)線將______和______相連、______和_____相連、______和______相連(均填儀器上接線柱的字母代號)。ADFa

d

c

g

f

h

解析：(1)此次實(shí)驗(yàn)電流表內(nèi)阻對實(shí)驗(yàn)沒有影響，選擇小量程電流表，減小讀數(shù)誤差；串聯(lián)電池的電動勢約為4.5V，電壓表應(yīng)選擇D項(xiàng)；接入電路中的電阻在滿足要求的條件下不宜過大，容易調(diào)節(jié)，故滑動變阻器應(yīng)選F。(2)電壓表的內(nèi)阻相對滑動變阻器的內(nèi)阻較大，流經(jīng)電壓表的電流可以忽略不計(jì)，所以選擇電流表內(nèi)接法，以減小誤差。

小明利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。(1)圖中電流表的示數(shù)為____________A。典例2考點(diǎn)2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理0.44(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下：U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.44請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖2所示的方格紙上作出U－I圖線。由圖線求得：電動勢E＝_____________________V；內(nèi)阻r＝__________________________Ω。(3)實(shí)驗(yàn)時，小明進(jìn)行了多次測量，花費(fèi)了較長時間，測量期間一直保持電路閉合，其實(shí)，從實(shí)驗(yàn)誤差考慮，這樣的操作不妥，因?yàn)開____________________________________________________________。解析：(1)電流表讀數(shù)時注意量程和有效數(shù)字，電流表使用的量程為0～0.6A，所以電流表讀數(shù)為0.44A。1.60(1.58～1.62都算對)1.2(1.18～1.26都算對)干電池長時間使用后，電動勢和內(nèi)阻會發(fā)生變化，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大(2)畫U－I圖線時注意所描各點(diǎn)要均勻分布在線的兩側(cè)，并且縱坐標(biāo)要從1V開始。U－I圖線如圖所示根據(jù)E＝U＋I(xiàn)r，圖像中縱截距為電動勢，所以E＝1.60V(1.58～1.62都算對)，斜率為內(nèi)阻，所以