2015-2016学年人教版选修3-1实验：测定电池的电动势和内阻课件.ppt

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1、10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 教学目标教学目标教学目标教学目标了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 重点难点重点难点重点难点重点难点【重点【重点】掌握实验原理和方法，学会处理实验数据掌握实验原理和方法，学会处理实验数据【难点【难点】用图像法处理实验数据用图像法处理实验数据10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 教学建议教学建议教学建

2、议教学建议“实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修是人教版高中物理选修31第二章第十节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际第二章第十节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，通过本节课的学习，既能巩固学生电学问题的分析思路，应用，通过本节课的学习，既能巩固学生电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，又能激发学生的学习兴趣，加深对闭合电路欧姆定律的理解，又能激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义，建培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义，建议教学过程中利用分组实验法和讲解法议教学过程中利用分组

3、实验法和讲解法. 10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 新课导入新课导入新课导入新课导入【导入一【导入一】引入新课引入新课教师：我们已经学习了闭合电路的欧姆定律，请大家写出有关教师：我们已经学习了闭合电路的欧姆定律，请大家写出有关的公式的公式学生：回忆并写出闭合电路欧姆定律的公式学生：回忆并写出闭合电路欧姆定律的公式教师：这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律来测量电池的电教师：这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律来测量电池的电动势和内阻动势和内阻10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 新课导入新课导入【导入二【导入二】随身听用干电池当电

4、源，连续几个小时地播放磁带，音质就会随身听用干电池当电源，连续几个小时地播放磁带，音质就会发生明显的改变，节奏变慢、音调变低，也就是说电池不能用发生明显的改变，节奏变慢、音调变低，也就是说电池不能用了；但改听收音机时，仍能正常收听，这是为什么呢？播放磁了；但改听收音机时，仍能正常收听，这是为什么呢？播放磁带时，耗电量比较大，连续几个小时地播放，电池内阻变得比带时，耗电量比较大，连续几个小时地播放，电池内阻变得比较大，导致路端电压变小，达不到播放磁带的供电电压，也就较大，导致路端电压变小，达不到播放磁带的供电电压，也就无法正常工作了；当改听收音机时，因为收音机的工作电流很无法正常工作了；当改听收

5、音机时，因为收音机的工作电流很小，虽然电池的内阻变大了，但内电压很小，路端电压仍能满小，虽然电池的内阻变大了，但内电压很小，路端电压仍能满足收音机的工作电压，所以收音机能正常收听如何测定电池足收音机的工作电压，所以收音机能正常收听如何测定电池的电动势和内阻呢？的电动势和内阻呢？ 10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 学习互动学习互动学习互动学习互动【实验目的【实验目的】1掌握用电压表和电流表测定电池的电动势和内阻的方法掌握用电压表和电流表测定电池的电动势和内阻的方法2学习用学习用UI图像处理实验数据的方法图像处理实验数据的方法3会分析应用电阻箱和电表测定电池的电

6、动势和内阻的方会分析应用电阻箱和电表测定电池的电动势和内阻的方法法 【实验原理】 实验电路如图2101甲所示，对外电路来说，电流表采用_，这样才能保证电动势和内阻的测量误差都较小改变_，测出几组I、U的数据，利用图乙所示的图像法即可求出电动势E和内阻r. 图2101“内接法内接法” R的阻值的阻值 10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 学习互动学习互动 【实验器材】 电压表、电流表、_、电池、开关、坐标纸和导线 想一想 现在有一节干电池，想要测出它的电动势和内阻，你需要什么仪器？采用什么样的电路图？原理是什么？滑动变阻器滑动变阻器10.10.实验：测定电池的电动

7、势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 学习互动学习互动 测定电源的电动势和内阻时应注意： 1在选用电池时，应选用内阻较大的电池，可以选用已经使用一段较长时间的1号电池，这样电池的路端电压才有较大的变化 2实验过程中电路中的电流不要调得过大，读电表示数时要快，读完后立即断电因为电池以较大电流放电时，极化现象较为严重，电动势明显下降，内阻明显增大 3测量U、I数据不能少于6组，并且变化范围要大些 4在作UI图像时，要根据测量数据选取合适的坐标值，有时U轴的坐标值要从某一恰当的值开始，I轴的坐标值必须从零开始在作图时，要使较多的点落在直线上，不落在直线上的点要均匀分布在直线的两侧10.10.实验：测

8、定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 学习互动学习互动 【实验步骤】 1按实验电路图连接实物图，电流表用_量程，电压表用3 V量程； 2把变阻器的滑片移到使阻值_的一端； 3闭合开关，调节变阻器使电流表有明显的示数，记录多组I、U数据； 4处理数据：用公式法和作图法求出电源的电动势和内阻 【实验数据的处理】 想一想 测电动势和内阻的数据处理方法有哪些？误差结果如何？0.6 A 最大最大 10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 学习互动学习互动10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 学习互动学习互动10.10.实验：测定电池

9、的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 学习互动学习互动【实验的创新【实验的创新】想一想想一想 如果只有一个电表，如何测电动势和内阻？应用图像如果只有一个电表，如何测电动势和内阻？应用图像处理数据，怎样得到电动势和内阻？处理数据，怎样得到电动势和内阻？10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 学习互动学习互动10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 学习互动学习互动1在测定电源的电动势和内阻的实验中，除待测电源在测定电源的电动势和内阻的实验中，除待测电源(E，r)、足够的连接导线外，实验室仅提供两只量程合适的电压表足够的连接导线外，实

10、验室仅提供两只量程合适的电压表V1、V2(V1的内阻为的内阻为R1)和一只单刀双掷开关和一只单刀双掷开关S.(1)请画出实验原理图；请画出实验原理图；(2)写出用测量值表示的电源的电动势写出用测量值表示的电源的电动势E和内阻和内阻r的表达式，并的表达式，并注明式中各量的含义注明式中各量的含义备用习题备用习题10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 备用习题备用习题10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 备用习题备用习题10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 备用习题备用习题10.10.实验：测定电池的电动势

11、和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 备用习题备用习题 2现有一电动势E约为9 V，内阻r约为40 的电源，最大额定电流为50 mA.现有量程为3 V、内阻为2 k的电压表和阻值为0999.9 的电阻箱各一只，另有若干定值电阻、开关和导线等器材为测定该电源的电动势和内阻，某同学设计了如图所示的电路进行实验，请回答下列问题10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 备用习题备用习题 (1)实验室备有以下几种规格的定值电阻R0，实验中应选用的定值电阻是_ A200 B2 k C4 k D10 k (2)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(选填“最大值”“最小值”或“任意值”)

12、 ，目的是：_ (3)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数根据记录的多组数据，作出如图所示的图线根据该图线可求得电源的电动势E_V，内阻r_.(保留两位有效数字) 10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 备用习题备用习题10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 备用习题备用习题10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 备用习题备用习题 3为了测定一节旧干电池的电动势和内阻(内阻偏大)，配备的器材有： A电流表A(量程为0.6 A) B电压表V(量程为1 V，内阻为1.2

13、k) C滑动变阻器R1(010 ，1 A) D电阻箱R2(09999.9 ) 某实验小组设计了如图所示的电路10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 备用习题备用习题 (1)实验中将量程为1 V的电压表的量程扩大为2 V，电阻箱R2的取值应为_k. (2)利用上述实验电路进行实验，测出多组改装后的电压表读数U与对应的电流表读数I，并作出UI图像如图所示由图像可知，干电池的电动势E_V，内阻r_.10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 备用习题备用习题1(误差分析误差分析)(多选多选)在用伏安法测电池的电动势和内阻的实验在用伏安法测电池的

14、电动势和内阻的实验中，下列说法中错误的是中，下列说法中错误的是()A应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显显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移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载流表过载D使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小自我检测自我检测10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测 BD解析 在伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，应选用内阻较大

15、的电压表和内阻较小的电流表，滑动变阻器阻值不能太大，如果太大不便于调节10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测 2(数据处理)(多选)图2102为某同学做“测量一新型电池的电动势和内阻”的实验时得到的UI图像根据该图像判断，下列说法正确的是() 图2102 A该电池的电动势是20 V B该电池的内阻是10 C该电池的短路电流是0.8 A D该电池与灯泡L(10 V5 W)串联 10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测

16、3(综合应用)用如图2103所示的电路测量电源的电动势E和内阻r. 图2103 提供的器材有：保护电阻R0(准确阻值是50 )、电阻箱R1(0100 )、电阻箱R2(0200 )、电源(电动势约1.5 V，内阻约1 )、单刀单掷开关S1和单刀双掷开关S2、导线若干供选择的器材有：电流表A1(量程6 mA)、电流表A2(量程60 mA)、电流表A3(量程0.6 A)10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测 (1)电流表应该选_ (2)实验操作步骤是：闭合开关S1，电阻箱R1选取合适的阻值，_，读取并记录_；电阻箱R2选取合适的阻值，保持开关S1闭合，

17、_，读取并记录_(明确写出读取并记录的物理量的名称和符号) (3)电动势表达式E_，内阻表达式R_用已知和(2)中读取并记录的物理量的符号表示10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测 4(综合应用)用如图2104甲所示的实验电路测定两节干电池串联时的电动势和内阻 图210410.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测 ( 1 ) 在 实

18、验 过 程 中 调 节 滑 动 变 阻 器 ，_表读数变化大，而_表读数变化小 (2)在坐标纸上以电流I为横坐标、路端电压U为纵坐标，两个实验小组把测出的几组I、U值画在UI图像上，如图乙所示对比可以看出，图线1描述的电池为_(选填“新电池”或“旧电池”)为了改善图线1达到图线2的效果，应将_串联一个定值电阻10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测 5(实验原理)在“测定一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 )的电动势和内阻”的实验中，滑动变阻器和电压表各

19、有两个可供选择：甲电压表的量程为15 V，乙电压表的量程为3 V；甲滑动变阻器的规格为“20 3 A”，乙滑动变阻器的规格为“500 0.2 A” (1)电压表应该选_(选填“甲”或“乙”)，这是因为_ (2)滑动变阻器应该选_(选填“甲”或“乙”)，这是因为_10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测 (1)乙电压表的量程适中(2)甲乙滑动变阻器的额定电流过小且调节不便 解析 电压表应选乙，乙电压表的量程为3 V，比较合适甲电压表的量程为15 V，量程过大，在读数时误差较大 在此实验中，滑动变阻器采用限流式接法，同时要求滑动变阻器的阻值范围小且额定

20、电流要大，因此应选甲滑动变阻器乙滑动变阻器的额定电流过小且调节不便10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测 6(数据处理)用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图2105甲所示，一位同学测得的六组数据如下表所示 (1)试根据这些数据在图乙中作出UI图线组别123456电流I/A0.120.200.310.340.500.57电压U/V1.371.321.241.181.101.0510.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测 图2105 ( 2 ) 根 据 图 线 求 出 电 池 的 电 动

21、 势 E _V，电池的内阻r_.10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测 7(综合应用)甲同学设计了如图2106所示的电路测电源的电动势E及电阻R1和R2的阻值实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5 V，内阻很大)，电阻箱R(099.99 )，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干 图210610.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测10.10.实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻 自我检测自我检测