测定电池的电动势和内电阻精选PPT.ppt

测定电池的电动势和内电阻第1页，此课件共56页哦课题：课题：九九测定电池的电动势和内阻测定电池的电动势和内阻一、实验原理一、实验原理闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律E=U+IrE=U1+I1rE=U2+I2r求出求出E、r电压表、电流表测电压表、电流表测U、I思考：思考：有没有其他方法？有没有其他方法？U=IR电流表、两个定值电阻电流表、两个定值电阻I=U/R电压表、两个定值电阻电压表、两个定值电阻第2页，此课件共56页哦二、实验方案和电路图二、实验方案和电路图1、用电压表、电流表测电池的、用电压表、电流表测电池的E、r2、用电流表、定值电阻测电池的、用电流表、定值电阻测电池的E、r电阻箱电阻箱第3页，此课件共56页哦3、用电压表、定值电阻测电池的、用电压表、定值电阻测电池的E、r电阻箱电阻箱二、实验方法二、实验方法1、水果电池、水果电池优点：优点：内阻较大内阻较大缺点：缺点：内阻易变化内阻易变化2、测出多组作图求解、测出多组作图求解第4页，此课件共56页哦vA实验电路及其实物连线图实验电路及其实物连线图返回返回第5页，此课件共56页哦4 4、实验数据处理、实验数据处理把所测量的数据代入把所测量的数据代入U=EIr，计算出计算出，同理，把其它几组同理，把其它几组r2、r3、E2、E3算出来，算出来，用公式，用公式，即为所测电源的电动势和内阻。即为所测电源的电动势和内阻。平均值法平均值法第6页，此课件共56页哦 图象法图象法I/AU/V0.10.20.30.40.51.11.21.41.3丙1.5U/V00.51.01.5I/A0.10.20.30.40.5*甲I/A乙0.51.01.5U/V0.20.30.40.500.1第7页，此课件共56页哦0I/AU/VEI短短（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E（2）图象在横轴上的截距为短路电流）图象在横轴上的截距为短路电流I短短（U=0）（3）图象的斜率为电源内阻的负）图象的斜率为电源内阻的负值值k=-r=E/I短短=UIU0图像处理图像处理第8页，此课件共56页哦四、注意四、注意1、测干电池的电动势和内阻，应选用旧电池、测干电池的电动势和内阻，应选用旧电池旧电池的内阻较大，以使电压表示数变化明显旧电池的内阻较大，以使电压表示数变化明显2、用电压表和电流表测电池的电动势和内阻，、用电压表和电流表测电池的电动势和内阻，应选用安培表的外接法应选用安培表的外接法3、U=0时的电流为短路电流时的电流为短路电流4、根据图象求、根据图象求E、r误差较小误差较小第9页，此课件共56页哦用用伏伏安安法法测测电电池池的的电电动动势势和和内内电电阻阻的的实实验验中中，下下列列注意事项中注意事项中错误错误的是的是 ()()A A应应选选用用旧旧的的干干电电池池作作为为被被测测电电源源，以以使使电电压压表表示示数的变化比较明显数的变化比较明显B B应选用内阻较小的电压表和电流表应选用内阻较小的电压表和电流表C C移移动动变变阻阻器器的的触触头头时时，不不能能使使滑滑动动变变阻阻器器短短路路造成电流表过载造成电流表过载 D D根根据据实实验验记记录录的的数数据据作作U U一一I I图图象象时时，应应通通过过尽尽可可能能多多的的点点画画一一条条直直线线，并并使使不不在在直直线线上上的的点点大大致均匀分布在直线两侧致均匀分布在直线两侧第10页，此课件共56页哦2下下面面给给出出多多种种用用伏伏安安法法测测电电池池电电动动势势和和内内电电阻阻的的数数据据处处理理方方法法，其其中中既既能能减减小小偶偶然然误误差差，又又直直观观、简简便的方法是便的方法是 （）A A测测出出两两组组I I、U U的的数数据据，代代人人方方程程组组：E EU U1 1十十I I1 1r r和和E EU U2 2十十I I2 2r r，求出，求出E E和和r rB B多多测测几几组组I I、U U的的数数据据，求求出出几几组组E E、r r，最最后后分分别别求出其平均值求出其平均值C C测测出出多多组组I I、U U的的数数据据，画画出出U UI I图图象象，再再根根据据图图象求象求E E、r rD D多多测测出出几几组组I I、U U数数据据，分分别别求求出出I I和和U U的的平平均均值值，用用电电压压表表测测出出断断路路时时的的路路端端电电压压即即为为电电动动势势E E，再再用用闭闭合电路欧姆定律求出内电阻。合电路欧姆定律求出内电阻。第11页，此课件共56页哦真实值真实值测量值测量值误差分析：误差分析：第12页，此课件共56页哦误差分析：误差分析：真实值真实值测量值测量值第13页，此课件共56页哦3 3、系统误差原因分析、系统误差原因分析r测测r真真 AV甲AV乙E测测E真真E测测=E真真.-.IU.IU第14页，此课件共56页哦U/I/例例1.一位同学记录的一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在组数据见表。试根据这些数据在下图中画出下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动势图线，并根据图线读出电池的电动势E=，电池的内阻，电池的内阻r=.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.75第15页，此课件共56页哦ErAR1R2例例2.如图示的电路中，如图示的电路中，R1、R2为标准为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值测量值真实值，内阻的测量值真实值，内阻的测量值真实值，产生误差的原因是真实值，产生误差的原因是。等于等于偏大偏大电流表有内阻电流表有内阻例例.在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的（）A.一只电流表和一个滑动变阻器一只电流表和一个滑动变阻器B.一只电流表和一只电压表一只电流表和一只电压表C.一只电流表和一个电阻箱一只电流表和一个电阻箱D.一只电压表和一个电阻箱一只电压表和一个电阻箱CD第16页，此课件共56页哦例例3.如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是()A.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；值；B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；vA解：解：E=U+Ir，I=(IA+U/RV)，由于电压表的分流作用，由于电压表的分流作用，对于每个电压值对于每个电压值U1，测得的电流，测得的电流IA小于总电流小于总电流I1，U越大，越大，IA跟跟I1相相差越大，差越大，画出的图线应为实线所示：画出的图线应为实线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。所以内电阻的测量值小于真实值。C第17页，此课件共56页哦（8分分）现现有有器器材材：量量程程为为10.0mA、内内阻阻约约30-40的的电电流流表表一一个个，定定值值电电阻阻R1=150，定定值值电电阻阻R2=100，单单刀刀单单掷掷开开关关K，导导线线若若干干。要要求求利利用用这这些些器器材材测测量量一一干干电电池池（电电动势约动势约1.5V）的电动势。）的电动势。（1）按要求在实物图上连线。）按要求在实物图上连线。（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为=，式中各直接测得量的意义是：，式中各直接测得量的意义是：.2002年河南高考年河南高考12R1R2R1R2第18页，此课件共56页哦（1）连连图图：左左图图只只用用R1接接入入电电路路；右右图图用用R1和和R2串联接入电路。串联接入电路。（2）I1是外电阻为是外电阻为R1时的电流，时的电流，I2是外电阻为是外电阻为R1和和R2串联时的电流串联时的电流.测量原理测量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+Rg+r）E=I2（R1+R2+Rg+r）联立联立解得解得注意注意：若只用：若只用R2接在电路中，则电流将超过电接在电路中，则电流将超过电流表的量程，所以用流表的量程，所以用R1和和R2串联接入电路。串联接入电路。解答解答：第19页，此课件共56页哦二、电源电动势与内阻测量的基本情景变式二、电源电动势与内阻测量的基本情景变式变式一实验中除了待测电池和电键导线外只有电阻箱和电流表，变式一实验中除了待测电池和电键导线外只有电阻箱和电流表，测定电源的电动势和内电阻。如何测？测定电源的电动势和内电阻。如何测？（1）电路如图所示：）电路如图所示：A（2）主要步骤）主要步骤改变电阻箱阻值改变电阻箱阻值R，测出对应的电流，测出对应的电流I由（由（E=I1R1+I1r，E=I2R2+I2r）得：得：若能测出多组若能测出多组I、R值，以值，以R为纵坐标，为纵坐标，为横坐标，作出为横坐标，作出图象，由于图象，由于，可知这条图线是直线，直线在纵轴的截距可知这条图线是直线，直线在纵轴的截距r，图线的斜率，图线的斜率E=tg。第20页，此课件共56页哦变式二实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压变式二实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压表，如何测？表，如何测？（1）电路如图所示）电路如图所示V1/IR-r（2）主要步骤）主要步骤改变电阻箱阻值改变电阻箱阻值R，测出对应，测出对应的电压的电压U由由，求出电源的电动势和内阻求出电源的电动势和内阻第21页，此课件共56页哦变式三今有一个阻值为变式三今有一个阻值为5的定值电阻，一个理想电压表的定值电阻，一个理想电压表(量程大于电源电量程大于电源电动势动势)，开关及导线若干，能否测电源电动势和，开关及导线若干，能否测电源电动势和内阻？内阻？（2）主要步骤：）主要步骤：（3）电源电动势和内阻：）电源电动势和内阻：闭合闭合K1、K2，记下电压表读数记下电压表读数U2（1）电路如图所示：）电路如图所示：断开断开K2、闭合、闭合K1，记下电压表读数记下电压表读数U1E=U1第22页，此课件共56页哦变式四今有一个阻值为变式四今有一个阻值为10的定值电阻，一个电压表，开关和导的定值电阻，一个电压表，开关和导线若干，电压表表盘上有刻度但无刻度值。请设计一个能线若干，电压表表盘上有刻度但无刻度值。请设计一个能测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大，电压测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大，电压表量程大于电动势，电源内阻约为几欧）。表量程大于电动势，电源内阻约为几欧）。要求：要求：画出实验电路图画出实验电路图简要写出完成接线后的实验步骤简要写出完成接线后的实验步骤写出需测量的量，计算电源内阻的表达式写出需测量的量，计算电源内阻的表达式（1）电路如图所示：）电路如图所示：（2）主要步骤：）主要步骤：断开断开K2、闭合、闭合K1，记下电压表偏转格数记下电压表偏转格数N1 闭合闭合K1、K2，记下电压表偏转格数记下电压表偏转格数N2（3）电源内阻：）电源内阻：第23页，此课件共56页哦变式五有两只伏特表变式五有两只伏特表V1和和V2，量程已知，内阻不知，另有一干，量程已知，内阻不知，另有一干电池，它的内阻不能忽略，但大小未知。只有这两只伏特电池，它的内阻不能忽略，但大小未知。只有这两只伏特表，电键和连接导线若干，要求通过测量计算出干电池的表，电键和连接导线若干，要求通过测量计算出干电池的电动势（已知电动势不超过伏特表的量程）电动势（已知电动势不超过伏特表的量程）要求：要求：画出测量时所用的电路图画出测量时所用的电路图以测量的量为已知量，导出计算电动势的表达式以测量的量为已知量，导出计算电动势的表达式（1）电路如图所示：）电路如图所示：S1V1S2V2（2）主要步骤：）主要步骤：闭合闭合S1、S2，记下，记下V1的读数的读数U1，则则由上两式可得：由上两式可得：闭合闭合S1、断开、断开S2，记下，记下V1的读数的读数，V2的读数的读数U2，则，则第24页，此课件共56页哦AV（一）（一）AV（二）（二）变式六.判断下列电路能否测电源电动势和内阻 （电表都是理想电表）AV（三）（三）已知电阻AV（四）（四）已知电阻第25页，此课件共56页哦变式七测量电源变式七测量电源B的电动势的电动势E及电阻及电阻r（E约为约为4.5V，r约为约为1.5）器材：量程器材：量程3V的理想电压表、量程的理想电压表、量程0.5A的电流表（具有一定内的电流表（具有一定内阻）、固定电阻阻）、固定电阻R=4、电键、电键K、滑线变阻器、滑线变阻器R、导线若干、导线若干要求：要求：画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的符画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出）号或字母标出）实验中，当电流表读数为实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为时，电压表读数为U1，当电，当电流表读数为流表读数为I2时，电压表读数为时，电压表读数为U2，则可以求出则可以求出E=_r=_（用（用I1、I2、U1、U2及及R表示）表示）（1）电路如图所示：）电路如图所示：AVKBRR第26页，此课件共56页哦第27页，此课件共56页哦第28页，此课件共56页哦第29页，此课件共56页哦第30页，此课件共56页哦第31页，此课件共56页哦第32页，此课件共56页哦第33页，此课件共56页哦第34页，此课件共56页哦第35页，此课件共56页哦第36页，此课件共56页哦第37页，此课件共56页哦第38页，此课件共56页哦第39页，此课件共56页哦第40页，此课件共56页哦第41页，此课件共56页哦第42页，此课件共56页哦第43页，此课件共56页哦第44页，此课件共56页哦第45页，此课件共56页哦第46页，此课件共56页哦第47页，此课件共56页哦第48页，此课件共56页哦第49页，此课件共56页哦第50页，此课件共56页哦第51页，此课件共56页哦第52页，此课件共56页哦第53页，此课件共56页哦第54页，此课件共56页哦用用伏伏特特表表和和安安培培表表测测定定一一节节电电池池的的电电动动势势和和内内阻阻，因因蓄蓄电电池池内内阻阻非非常常小小，为为防防止止调调节节变变阻阻器器时时造造成成短短路路，电电路路中中用用了了一一个个保保护护电电阻阻R R0 0，除除开开关关、导导线线外外，可可供供使使用用的的实实验验器器材材还还有：有：A.A.电流表（量程电流表（量程0.60.6A,3AA,3A）B.B.电压表（量程电压表（量程3 3V V、15V15V）C.C.定值电阻（阻值定值电阻（阻值1 1，额定功率为，额定功率为5 5W W）D.D.定值电阻（阻值定值电阻（阻值1010，额定功率为，额定功率为1010W W）E.E.滑动变阻器（阻值范围滑动变阻器（阻值范围0-100-10，额定电流，额定电流2 2A A）F.F.滑动变阻器（阻值范围滑动变阻器（阻值范围0-2000-200，额定电流，额定电流1 1A A）电流表和电压表各选哪个量程？电流表和电压表各选哪个量程？定定值值电电阻阻选选哪哪个个？变变阻阻器器选选哪哪个个？试试说说明明你你选选择择的的理理由由第55页，此课件共56页哦用用上上述述实实验验的的电电路路图图，调调整整滑滑动动变变阻阻器器共共测测得得5 5组组电电流流、电电压压数数据据，如如下下表表，请请作作出出蓄蓄电电池池路路端端电电压压U U随随电电流流I I的的变变化化图图象象，在在根根据据图图象象求求得得蓄蓄电电池池的电动势和内阻的测量值的电动势和内阻的测量值I I/A/AU/VU/VU/VU/VI I/A/A1.721.721.351.350.980.980.630.630.340.341.881.881.921.921.931.931.981.981.991.991.881.88第56页，此课件共56页哦