测定电池的电动势课件.ppt

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1、第十节实验：测定电池的电动势和内阻※※学习测量电源电动势和内阻的方法，掌握科学测量的步骤※※知道实验原理，学会科学处理实验数据的方法——公式法和图象法．※了解实验中的误差来源，了解用不同方法测量得出结果E和r的误差分析.干电池用一段时间后，接入电路后小灯泡会变暗，是它的电动势变化了吗？我们可以通过什么办法能将它测出来呢？知识点1实验原理闭合电路的欧姆定律.知识点2测电源E、r的几种方法与电路连接图知识点3测量数据的处理方法为减小测量误差，本实验常选用以下两种数据处理方法．1．代数法利用U、I值多求

2、几组E和r的值，算出它们的平均值2．图象法以I为横坐标，U为纵坐标建立直角坐标系，根据几组I、U的测量数据，在坐标系中描点，此时可大致看到，U－I图象是一条斜向下的直线．如图所示．答案：①闭合电路的欧姆定律②待测电池一节，电流表(0～0.6A)、电压表(0～3V)各一个，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干．一、器材准备被测电源(如干电池、水果电池等)、电流表、电压表、滑动变阻器、电键和导线．二、操作过程1．确定电流表、电压表的量程，按图所示电路把器材连接好，如图所示．2．把变阻器的滑动片移到一端使

3、阻值最大．3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记录几组I和U的值．并填入下表：实验序号123456I/AI1I2I3I4I5I6U外/VU1U2U3U4U5U64.断开电键，整理好器材．5．以U为纵轴，I为横轴，将记录的电压、电流标在坐标图上，过这些点作一条直线，根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻．2．图象法把测出的多组U、I值，在U－I图中描点画图象，使U－I图象的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示

4、，由U＝E－Ir可知：旧电池相对于新电池内阻较大，这样调节滑动变阻器时，路端电压变化就稍微明显一些，这样便于作图．所以，在测量一节干电池的时候，最好选择旧一些的电池．有些时候，为了使电池的内阻增大一些，我们还可以这样处理：在电路中串连一个定值电阻，作为电源的内阻．误区2：用伏安法测定电池电动势的实验时，可以设计成两种电路图(如图所示)为什么我们选择甲图．点拨：选择甲图．用伏安法测电动势E和内电阻r是依据闭合电路的欧姆定律E＝U＋Ir，需要测路端电压U和电源中的电流I，可以看出，甲图中由于电压表的分

5、流作用，使电流表测得的不是真实的电源中的电流，乙图中由于电流表的分压作用，电压表测得的不是真实的路端电压，这两个电路都存在系统误差．由于电流表的电阻和电源的内阻差不多大，故电流表的分压作用不能忽略，所以用甲图．误区3：对实验操作中的注意事项不明确点拨：在实验时应注意以下四点：(1)电池应选使用过一段时间的半新电池，电流表一般选0～0.6A挡，电压表一般选0～3V挡．(2)闭合开关前，一定把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端．(3)在电流表有明显示数且稳定后，再读出电压表读数U和电流表读数I.(4)一

6、般来说电池的电动势和内阻都随着使用时间的增长而变化，实验时不要长时间通电，只是在读数时让电路接通，其他时间要断开电路．易错点：对图象中截距理解不清楚导致错误如图所示是某电源的伏安特性曲线，则下列结论正确的是(　　)A．电源的电动势为6.0VB．电源的短路电流为0.5AC．电流为0.2A时的外电阻是28.4ΩD．电源的内阻为12Ω[易错分析]对易错选项及错误原因具体分析如下：[正确答案]A、C[感悟心语]在测定电池的电动势和内阻实验中，作U－I图象时，由于路端电压不会太小，所以纵坐标U一般不从零取起

7、，这样所画的U－I线与横坐标I的交点不是短路电流，求电池内阻时不要忽视这一点．题型1实物图连线问题考例如下图所示，是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和内电阻的实验所用器材，用实线将它们连成实验电路．解析：首先画出实验电路图，依据电路图连接实物图如图所示．因为待测电源电动势为3V，所以电压表选用0～3V的量程；干电池的额定电流一般小于1A，在0.5A左右，因此电路中的电流不宜超过0.5A，所以电流表应选用0～0.6A的量程；还有一点，应注意开关闭合前，要使变阻器接入电路的阻值尽量大些，保护电流

8、表，以防烧毁．点评：连接实物电路图时，要注意以下几点：(1)先画出电路图，这是连接实物图的依据．(2)先连接干路，再连接支路．(3)注意电源的正负极，电表的正负接线柱，电表量程的选择以及滑动变阻器接线柱的合理选用．变式1(2011·临沂模拟)某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20Ω，连接电路的实物图如图所示．该学生接线中错误的和不规范的做法是(　　)A．滑动变阻器不起变阻作用B．电流表接线有错C．电压表量程选用不当D．电压表接线不妥答案：