實(shí)驗(yàn)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課件高二上學(xué)期物理教科版

第二章電路及其應(yīng)用第7節(jié)實(shí)驗(yàn)：測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1知道測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理2掌握用電壓表和電流表測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法3學(xué)會(huì)用U-I圖線處理數(shù)據(jù)的方法及誤差分析教學(xué)目標(biāo)這是常用的電池，電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是電源的兩個(gè)重要參量，你知道怎樣測(cè)得它的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻嗎？新課引入從理論上說(shuō)，電池的電動(dòng)勢(shì)可以通過(guò)測(cè)量斷路時(shí)的路端電壓而得到。新課引入本節(jié)我們將學(xué)習(xí)它們的測(cè)量方法。如圖所示，只閉合開(kāi)關(guān)S1，電壓表的示數(shù)是否就準(zhǔn)確地等于電池的電動(dòng)勢(shì)呢?答案是否定的，只要電壓表有示數(shù)，就說(shuō)明電池有電流，不滿足“斷路”這個(gè)條件。對(duì)于導(dǎo)體的電阻，通常我們用伏安法來(lái)測(cè)量，但要用這種方法直接測(cè)量電池的內(nèi)阻就非常困難。數(shù)字式電壓表本身的電阻很大，把它直接接在電池兩極間，電流很小，示數(shù)可以近似看作電池電動(dòng)勢(shì)一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法一：原理：E=U+Ir如圖所示電路，通過(guò)改變外電路電阻R，測(cè)量出路端電壓U和通過(guò)干路的電流I的兩組數(shù)據(jù)U1、I1和U2、I2，根據(jù)閉合電路歐姆定律，列出二元一次方程組.E=U2+I2rE=U1+I1r一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法二：閉合電路歐姆定律可以變換形式寫(xiě)成：

U=-Ir+E對(duì)于同一個(gè)電池在較短的實(shí)驗(yàn)過(guò)程來(lái)說(shuō)可看成不變。變換形式可以看作U與I的一次函數(shù)表達(dá)式，它的圖像是一條直線。一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法二：閉合電路歐姆定律可以變換形式寫(xiě)成：

U=-Ir+E以I為橫坐標(biāo)、U為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)多組I、U數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系描點(diǎn)，可以看出這些點(diǎn)大致呈直線分布。如果發(fā)現(xiàn)個(gè)別數(shù)據(jù)點(diǎn)明顯偏離這條直線，應(yīng)該把它剔除。用直尺畫(huà)一條直線，使盡可能多的點(diǎn)落在這條直線上，不在這條直線上的點(diǎn)能大致均衡地分布在直線兩側(cè)。一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法二：②在橫軸上的截距表示電源的短路電流③圖像斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，內(nèi)阻越大，圖線傾斜得越厲害．①在縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)E．閉合電路歐姆定律可以變換形式寫(xiě)成：

U=-Ir+E交流討論：解方程組的方法偶然誤差大。圖像法可以把偶然誤差降到最小1.你認(rèn)為用解方程組的方法和圖像法來(lái)求電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，哪一種方法更好？為什么？交流討論：2.除了測(cè)量干路電流和路端電壓，即同時(shí)使用電流表和電壓表的實(shí)驗(yàn)方案，你還能設(shè)計(jì)出其他的方案嗎？原理：E=I(R+r)（1）安阻法：電流表、電阻箱

E=I1(R1+r)

E=I2(R2+r)ARS（2）伏阻法：電壓表、電阻箱VRS原理:E=U+URr交流討論：2.除了測(cè)量干路電流和路端電壓，即同時(shí)使用電流表和電壓表的實(shí)驗(yàn)方案，你還能設(shè)計(jì)出其他的方案嗎？電流表：0～電壓表：0～3V滑動(dòng)變阻器：阻值較小的,最大阻值10～20Ω被測(cè)干電池：內(nèi)阻較大開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線二、實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)器材選擇AVSR2.把變阻器的滑片移到電阻值最大的一端。3.閉合開(kāi)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(cè)量并記錄六組U、I值。4.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，整理好器材。1.恰當(dāng)選擇實(shí)驗(yàn)器材,連接好實(shí)物圖。EI短（1）圖像在縱軸上的截距為電源的電動(dòng)勢(shì)E（2）圖像在橫軸上的截距為短路電流I短（U=0）由U=E-Ir

可知，U

是I

的一次函數(shù)。（I=0）I/AU/V05、數(shù)據(jù)處理

三、實(shí)驗(yàn)技巧在實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果測(cè)量的電源的內(nèi)電阻較小，則在U-I坐標(biāo)系中得到的圖線的傾斜度很小，與I軸的交點(diǎn)將延伸很遠(yuǎn)。EI/AU/V0我們可以把橫坐標(biāo)上移，即坐標(biāo)軸的起點(diǎn)不從0開(kāi)始，從U0取