高二物理测量电源的电动势和内电阻精选文档.ppt

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1、高二物理测量电源的电动势和内电阻本讲稿第一页，共四十页课标课标定位定位学学习习目目标标：1.理理解解并并掌掌握握测测定定电电源源的的电电动动势势与与内内电电阻的原理阻的原理2掌掌握握该该实实验验的的方方法法并并学学会会用用“代代数数法法”和和“图图象象法法”处处理理实验实验数据数据3通通过过对对实实验验数数据据的的收收集集、处处理理培培养养学学生生应应用用数学方法数学方法处处理物理理物理问题问题的能力的能力重重点点难难点点：1.测测量量电电源源电电动动势势和和内内电电阻阻的的原原理理及及实验实验器材的使用器材的使用2实验实验数据的数据的处处理是理是难难点点本讲稿第二页，共四十页 核心要点突破核

2、心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第3节节测量电测量电源的电源的电动势和动势和内电阻内电阻课前自主学案课前自主学案本讲稿第三页，共四十页课前自主学案课前自主学案一、一、实验实验原理原理伏安法伏安法测电测电源源电动势电动势和内和内电电阻阻1原理：原理：E_.2电电路路图图：如：如图图431所示所示UIr图图431本讲稿第四页，共四十页3方方法法：只只要要能能测测出出_和和_的的两两组组数数据据，就就可以列出关于可以列出关于E、r的两个方程，从中解出的两个方程，从中解出E、r.二、二、实验实验器材器材干干电电池池、_、_、_、开开关关、导线导线三、三、实验实验步步骤骤1确

3、定确定_表、表、_的量程，按照的量程，按照电电路路图连图连接接好好电电路，且使滑路，且使滑动变动变阻器阻阻器阻值值滑到滑到_UI电电流表流表电压电压表表滑滑动变动变阻器阻器电电流流电压电压最大最大本讲稿第五页，共四十页完全免费,无需注册,天天更新！本讲稿第六页，共四十页2闭闭合合开开关关，调调节节滑滑动动变变阻阻器器，使使电电流流表表和和电电压压表表有有明明显显的的读读数，数，记录记录一一组组_、_值值3用同用同样样的方法，多的方法，多测测几几组组U、I值值4断开开关，整理好器材断开开关，整理好器材5利用代数法或利用代数法或图图象法象法进进行数据行数据处处理理UI本讲稿第七页，共四十页EU1I

4、1rU2I2r本讲稿第八页，共四十页2图图象法：以象法：以纵轴纵轴表示路端表示路端电压电压，横，横轴轴表示表示总电总电流，建立直角坐流，建立直角坐标标系，将所系，将所测测多多组组相相应应的的U、I值值进进行描点，然后用平滑的曲行描点，然后用平滑的曲线线将各点将各点连连接起来接起来由由UEIr知，知，UI图图象是一条斜向下的直象是一条斜向下的直线线，如如图图432所示，直所示，直线线与与纵轴纵轴的交点表示的交点表示电电源源_，与横，与横轴轴交点表示交点表示电电源的源的_(数数轴轴刻度从零开始刻度从零开始)，图线图线斜率的斜率的绝对值绝对值代表代表电电源源_.电动势电动势E短路短路电电流流I0内阻

5、内阻r本讲稿第九页，共四十页图图432本讲稿第十页，共四十页核心要点突破核心要点突破一、一、误误差分析差分析1偶然偶然误误差差(1)由由读读数数误误差和差和电电表表线线性不良引起性不良引起误误差差(2)由于由于导线导线与与电电池接触不好造成池接触不好造成电电池内阻不池内阻不稳稳定定(3)用用图图象法求象法求E和和r时时，作，作图图不准不准产产生生误误差差本讲稿第十一页，共四十页本讲稿第十二页，共四十页对对此也可由此也可由电电路来解路来解释释：若把：若把图图甲中的甲中的R和和电电流表看流表看成外成外电电路，路，则电压则电压表可看成内表可看成内电电路的一部分，故路的一部分，故实实测测出的是出的是电

6、电池和池和电压电压表表这这个整体等效的个整体等效的r和和E.电压电压表表和和电电池并池并联联，故等效内阻，故等效内阻r小于小于电电池内阻池内阻r真真，r测测r真真外外电电路断开路断开时时ab两点两点间电压间电压Uab即等效即等效电动势电动势E，此此时电压时电压表构成回路，故表构成回路，故UabE真真，即，即E测测E真真本讲稿第十三页，共四十页图图433本讲稿第十四页，共四十页即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)1下下列列给给出出多多种种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数数据据，处处理理方方法法既既能能减减小小偶偶然然误误差差，又又直直观观、简

7、简便的是便的是()A测测出出两两组组I，U的的数数据据，代代入入方方程程EU1I1r和和EU2I2r，求出，求出E和和rB多多测测几几组组I，U的的数数据据，求求出出几几组组E、r，最最后后分分别别求出其平均求出其平均值值C测测出多出多组组I，U的数据，画出的数据，画出UI图图象，再根据象，再根据图图象求出象求出E、r本讲稿第十五页，共四十页D多多测测几几组组I，U的的数数据据，分分别别求求出出I和和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，再再用用闭闭合合电电路欧姆定律求出路欧姆定律求出电电池内池内电电阻阻r解析：解析：选选C.图图象

8、法象法处处理理实验实验数据，能减小偶然数据，能减小偶然误误差，差，而且又直而且又直观观、形象，故、形象，故选项选项C正确正确本讲稿第十六页，共四十页二、二、实验实验中中应应注意的注意的问题问题1为为了了使使电电池池的的路路端端电电压压变变化化明明显显，电电池池的的内内阻阻宜大些宜大些(可可选选用旧的干用旧的干电电池池)2电电池在大池在大电电流放流放电时电时极化极化现现象象较严较严重，重，电动势电动势E会会明明显显下降，内阻下降，内阻r会明会明显显增大，故增大，故长时间长时间放放电电不宜超不宜超过过0.3 A，短，短时间时间放放电电不宜超不宜超过过0.5 A因此，因此，实验实验中中不要将不要将I

9、调调得得过过大，大，读电读电表要快，每次表要快，每次读读完后完后应应立即立即断断电电；本讲稿第十七页，共四十页本讲稿第十八页，共四十页即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)2用用伏伏安安法法测测量量电电源源电电动动势势和和内内电电阻阻的的实实验验中中，下列注意事下列注意事项项中正确的是中正确的是()A应应选选用用新新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的的示数示数变变化比化比较较明明显显B应选应选用内阻用内阻较较小的小的电压电压表和表和电电流表流表C移移动动滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片时时，不不能能使使滑滑动动变变阻阻器器短路，以免造成短路，以免

10、造成电电源源过载过载D根据根据实验记录实验记录的数据作的数据作UI图线时图线时，应应使所使所有的点画一条有的点画一条线线，不能画直，不能画直线时线时，可画折，可画折线线本讲稿第十九页，共四十页解析：解析：选选C.为为了能更好的了能更好的测测出出电电源内源内电电阻，阻，应应用用电电阻阻较较大的旧大的旧电电池，故池，故A错错，由，由实验实验中的注意事中的注意事项项知，知，电压电压表表电电阻越大越好，故阻越大越好，故B错错选项选项C正确正确D错错误误本讲稿第二十页，共四十页测测量量电电源源的的电电动动势势及及内内阻阻的的实实验验电电路路如如图图434甲甲所所示示图图乙乙中中给给出出的的器器材材有有：

11、待待测测的的电电源源(电电动动势势约约为为4 V，内内阻阻约约为为2)，电电压压表表(内内阻阻很很大大，有有5 V、15 V两两个个量量程程)，电电流流表表(内内阻阻不不计计，有有0.1 A、1 A两两个个量量程程)，滑滑动动变变阻阻器器(阻阻值值范范围围010)，开开关关，另另有有导导线线若若干干试试按按照照甲甲图图中中的的电电路路在在乙乙图图中中画画出出连连线线，将将器器材材连连接接成成实实验验电电路路(要要求求正正确确选选择择电电表表量量程程，以保以保证仪证仪器的安全并使器的安全并使测测量有尽可能高的精确度量有尽可能高的精确度)课堂互动讲练课堂互动讲练仪器选择及电路连接仪器选择及电路连接

12、例例例例1 1本讲稿第二十一页，共四十页乙乙甲甲图图434本讲稿第二十二页，共四十页图图435本讲稿第二十三页，共四十页【答案答案】见见精精讲讲精析精析【方法方法总结总结】对实验对实验的的处处理要把握三原理要把握三原则则：(1)仪仪表安全原表安全原则则；(2)实验实验操作方便原操作方便原则则；(3)数据数据处处理准确原理准确原则则本讲稿第二十四页，共四十页用用电电流流表表和和电电压压表表测测定定电电池池的的电电动动势势E和和内内电电阻阻r，所所用用的的电电路路如如图图436所所示示，一一位位同同学学测测得的得的6组组数据如下表中所示数据如下表中所示实验数据的处理实验数据的处理例例例例2 2组别

13、组别I/AU/V10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.05图图436本讲稿第二十五页，共四十页(1)试试根据根据这这些数据在些数据在图图中作出中作出UI图线图线图图437本讲稿第二十六页，共四十页(2)根根据据图图线线得得出出电电池池的的电电动动势势E_ V，根根据据图线图线得出的得出的电电池内阻池内阻r_.(3)若不作出若不作出图线图线，只，只选选用其中两用其中两组组U和和I的数据，可利的数据，可利用公式用公式EU1I1r1和和EU2I2r2算出，算出，这样这样做可能得做可能得出出误误差很大的差很大的结结果，果，选选用第用第_

14、组组和第和第_组组数据，求得数据，求得E和和r误误差最大差最大本讲稿第二十七页，共四十页【精精讲讲精析精析】(1)描点作描点作图图，舍去第四，舍去第四组组数数对应对应的点的点图线图线如如图图438所示所示图图438本讲稿第二十八页，共四十页本讲稿第二十九页，共四十页选选用用第第3组组和和第第4组组数数据据求求得得的的E和和r误误差差最最大大不不需需要要利利用用所所给给的的6组组数数据据分分别别进进行行计计算算，利利用用作作图图就就可可看看出出这这一一点点选选用用这这两两组组数数据据求求E和和r，相相当当于于过过图图中中3和和4两两点点作作一一直直线线，利利用用此此直直线线求求出出E和和r，而而

15、此此直直线线与与所所画画的的直直线线偏偏离离最最大大，实际实际上，第上，第4组组数据不合理，已数据不合理，已经经排除排除【答案答案】见见精精讲讲精析精析【方法方法总结总结】作作图线时应图线时应把个把个别别不合理的数据排除，由不合理的数据排除，由直直线线与与纵轴纵轴的交点可的交点可读读出出电动势电动势E1.45 V，再，再读读出直出直线线与与横横轴轴的交点的坐的交点的坐标标(U，I)，连连同得出的同得出的E值值代入代入EUIr中可得出内阻，即求直中可得出内阻，即求直线线的斜率切的斜率切记记不要把不要把图线图线与与I轴轴的交点当作短路的交点当作短路电电流流本讲稿第三十页，共四十页给给你一个你一个电

16、电阻箱、一个阻箱、一个电压电压表、开关及表、开关及导线导线等，等，如何根据如何根据闭闭合合电电路的欧姆定律路的欧姆定律测测出一出一节节旧干旧干电电池的池的电电动势动势和内阻和内阻创新实验创新实验例例例例3 3图图439本讲稿第三十一页，共四十页(1)画出画出实验电实验电路原理路原理图图；(2)实实验验过过程程中中，将将电电阻阻箱箱拨拨到到4.5 时时，电电压压表表读读数数为为0.90 V；若若将将电电阻阻箱箱拨拨到到图图439甲甲所所示示的的_ 时时，电电压压表表的的读读数数如如图图乙乙所所示示，是是_ V.(3)根据以上根据以上实验实验数据，可以算出数据，可以算出该节该节干干电电池的池的电电

17、动势动势E_ V，r_.本讲稿第三十二页，共四十页本讲稿第三十三页，共四十页三星学科,教师助手,学生帮手,家长朋友！本讲稿第三十四页，共四十页【精精讲讲精析精析】(1)如果如果给给出出电压电压表、表、电电阻箱、开关阻箱、开关和和导线导线，也能，也能测测出一个出一个电电池的池的电动势电动势和内阻，其和内阻，其实实验验原理原理图图如如图图4310所示；所示；图图4310本讲稿第三十五页，共四十页(2)电电阻箱上阻箱上电电阻阻值值的大小是把面板上指示的所有的大小是把面板上指示的所有电电阻相加，所以阻相加，所以图图439甲中甲中电电阻箱的阻箱的电电阻阻值值是是110；实验实验是是测测一一节节干干电电池

18、的池的电动势电动势和内阻，所以和内阻，所以图图439乙中乙中电压电压表所用量程表所用量程应应是是03 V，指示，指示的的电压应该电压应该是是1.1 V；本讲稿第三十六页，共四十页【答案答案】(1)如如图图4310所示所示(2)1101.1(3)1.111.05本讲稿第三十七页，共四十页变变式式训训练练在在测测定定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，待待测测电电池池、开开关关和和导导线线，配配合合下下列列哪哪组组仪仪器器，可可以以达到达到实验实验目的目的()一只一只电电流表和一个流表和一个电电阻箱阻箱一只一只电电流表、一只流表、一只电压电压表和一个滑表和一个滑动变动变阻器阻器一只一只电压电压表和一个滑表和一个滑动变动变阻器阻器一只一只电电流表和一个滑流表和一个滑动变动变阻器阻器A BC D本讲稿第三十八页，共四十页解析：解析：选选A.采用采用选项选项，原理：，原理：EI1R1I1r，EI2R2I2r联联立可求得采用立可求得采用选项选项，原理，原理EU1I1r，EU2I2r联联立可求得采用立可求得采用、选项时选项时利用的滑利用的滑动变动变阻器因不知其阻阻器因不知其阻值值，所以，所以无法求得无法求得本讲稿第三十九页，共四十页完全免费,无需注册,天天更新！本讲稿第四十页，共四十页