优秀课件高中物理选修3-1 2.10实验-测定电池的电动势和内电阻 课件 (共15张PPT)
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人教版高中物理选修3-1 第2章第10节实验:测定电池的电动势和内阻(共20张PPT)
2.10 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载人教版高中物理选修3-1 第2章第10节实验:测定电池的电动势和内阻(共20张PPT)
实验:
测定电池的电动势和内阻
一、原理与方法
...
3、伏阻法: 电压表、电阻箱
V
原理: E = U +
Ur R
R
S
E
U1
U1 R1
r
E
U2
Hale Waihona Puke U2 R2r三、数据处理 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载人教版高中物理选修3-1 第2章第10节实验:测定电池的电动势和内阻(共20张PPT)
1、公式法
...
改变 R阻值,从电流表和电压表中读取两组 I、U值,代 入方程组求解,多测几组数据,算出 E、r 取平均值。
E U1 I1r E U2 I2r
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二、实验器材与步骤(伏安法)
...
1. 确定电流表和电压表的量程,按图示电路把器材连好。
R
A V
S
甲
先用铅笔连线, 确认后再用签字笔描好。
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高中选修3-1 第2章 第10节 实验测定电池的电动势和内阻课件(共21张PPT)[优秀课件][优秀课件]
选择器材,画出电路图,说明理由,
三、选择器材探究测量方案
待测水果电池(粗测电动势零点几伏, 内阻约几千欧);
电压表(0-3V,内阻约几千欧); 电压表( 0-0.5V,内阻约几千欧); 电流表(0-0.6A,内阻约几欧); 微安表(0-200μA, RA=500Ω);
滑动变阻器(0-5Ω); 旋动变阻器(0-60KΩ);
其中U为 路端电压 , I为流过 电池 的电流
二、实验数据处理
计算法: 利用测得的U、I数据,求出E、r, 利用:E=U1+I1r,
E=U2+I2r, …… 求出E、r
二、实验数据处理
计算法 利用:E=U1+I1r,E=U4+I4r,求出E1、r1; 利用:E=U2+I2r,E=U5+I5r,求出E2、r2; 利用:E=U3+I3r,E=U6+I6r,求出E3、r3; 算出它们的平均值:
r r1 r2 r3 3
二、实验数据处理
图象法: U=E-Ir,
U /V
纵轴截距为电动势E
斜率绝对值为r
I /A
三、选择器材探究测量方案
待测干电池(粗测电动势约为1.5V,内阻几欧);
电压表(0-3V, 内阻约几千欧); 电压表( 0-0.5V,内阻约几千欧); 电流表(0-0.6A, 内阻约几欧); 微安表(0-200μA, RA=500Ω); 滑动变阻器(0-5Ω); 旋动变阻器(0-60KΩ); 开关; 导线若干。
四、五设、计合实作验探步究骤 按照制定方案分组实验并用图象法处理数据
六、结果分析
干电池
电动势约1.5V, 内电阻几欧姆 性质稳定
水果电池
电动势较小, 内电阻几千欧姆 性质不稳定
七、其它实验方案
1.若提供的器材是电流表和电阻箱,怎样 测定电池的电动势和内阻?写出原理式, 画出电路图。
三、选择器材探究测量方案
待测水果电池(粗测电动势零点几伏, 内阻约几千欧);
电压表(0-3V,内阻约几千欧); 电压表( 0-0.5V,内阻约几千欧); 电流表(0-0.6A,内阻约几欧); 微安表(0-200μA, RA=500Ω);
滑动变阻器(0-5Ω); 旋动变阻器(0-60KΩ);
其中U为 路端电压 , I为流过 电池 的电流
二、实验数据处理
计算法: 利用测得的U、I数据,求出E、r, 利用:E=U1+I1r,
E=U2+I2r, …… 求出E、r
二、实验数据处理
计算法 利用:E=U1+I1r,E=U4+I4r,求出E1、r1; 利用:E=U2+I2r,E=U5+I5r,求出E2、r2; 利用:E=U3+I3r,E=U6+I6r,求出E3、r3; 算出它们的平均值:
r r1 r2 r3 3
二、实验数据处理
图象法: U=E-Ir,
U /V
纵轴截距为电动势E
斜率绝对值为r
I /A
三、选择器材探究测量方案
待测干电池(粗测电动势约为1.5V,内阻几欧);
电压表(0-3V, 内阻约几千欧); 电压表( 0-0.5V,内阻约几千欧); 电流表(0-0.6A, 内阻约几欧); 微安表(0-200μA, RA=500Ω); 滑动变阻器(0-5Ω); 旋动变阻器(0-60KΩ); 开关; 导线若干。
四、五设、计合实作验探步究骤 按照制定方案分组实验并用图象法处理数据
六、结果分析
干电池
电动势约1.5V, 内电阻几欧姆 性质稳定
水果电池
电动势较小, 内电阻几千欧姆 性质不稳定
七、其它实验方案
1.若提供的器材是电流表和电阻箱,怎样 测定电池的电动势和内阻?写出原理式, 画出电路图。
人教版高中物理选修3-1 2.10测定电池的电动势和内阻PPT精品课件
测定电源的电动势和内阻
一、实验原理
1、伏安法:E=U+Ir E U1 I1r
E I1U 2 I2U1 I1 I2
E U2 I2r
r U2 U1 I1 I2
2、电流表法:E=I(R+r)
3、电压表法:
E U U r R
1、基本原理
闭合电路的欧姆定律:E=U+Ir
U:路端电压
I:通过电源的电流
人 教 版 高 中 物理选 修3-1 2 . 10测 定电池 的电动 势和内 阻PPT精 品课件
U-R法: V
R
K
E测 E
R1 K2
R2
V
K1
r测 r
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人 教 版 高 中 物理选 修3-1 2 . 10测 定电池 的电动 势和内 阻PPT精 品课件
I
E测 = E真
r 测 > r真
r测 r RA E测 E真
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五、重要注意事项
(1)本实验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻值最大位置 处 (2)使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得 太大,每次读完数后立即断电,以免使电动势和内阻发生变 化 (3)要测出不小于6组I、U数据,且变化范围要大一些 (4)画U—I图线时,应使图线通过仅可能多的点,并使不 在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点 可舍去。 (5)画U--I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据 测得的数据从某一恰当的值开始(但横坐标必须从0开始)但这 时图线与横轴的交点不再是短路电流,而图线与纵轴的截距仍 为电动势E,图线的斜率的绝对值仍为内阻r.
一、实验原理
1、伏安法:E=U+Ir E U1 I1r
E I1U 2 I2U1 I1 I2
E U2 I2r
r U2 U1 I1 I2
2、电流表法:E=I(R+r)
3、电压表法:
E U U r R
1、基本原理
闭合电路的欧姆定律:E=U+Ir
U:路端电压
I:通过电源的电流
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U-R法: V
R
K
E测 E
R1 K2
R2
V
K1
r测 r
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I
E测 = E真
r 测 > r真
r测 r RA E测 E真
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五、重要注意事项
(1)本实验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻值最大位置 处 (2)使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得 太大,每次读完数后立即断电,以免使电动势和内阻发生变 化 (3)要测出不小于6组I、U数据,且变化范围要大一些 (4)画U—I图线时,应使图线通过仅可能多的点,并使不 在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点 可舍去。 (5)画U--I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据 测得的数据从某一恰当的值开始(但横坐标必须从0开始)但这 时图线与横轴的交点不再是短路电流,而图线与纵轴的截距仍 为电动势E,图线的斜率的绝对值仍为内阻r.
高中物理人教版选修3-1课件:2.10《实验:测定电池的电动势和内阻》(共22张PPT)
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高二物理备课组
细
节
第 二
新课标高中物理选修3-1
决 定 成 败
章
, 态
度
决
恒
定 一
定
切
电
流
制作人:王怀龙
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I1U 2 U1 U2
RV
测
r=
<
(I2
U1 I1 )
U2 U1 U2
RV
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一、实验原理 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载高中物理人教版选修3-1课件:2.10《实验:测定电池的电动势和内阻》(共22张PPT)
高二物理备课组
1、U-I法(伏安法):E=U+Ir
细 节
E =U +I r
1
1
决 定 成 败
,
E =U +I r
态 度
2
2
决
定
R
A
R
一 切
高二物理备课组
细
节
第 二
新课标高中物理选修3-1
决 定 成 败
章
, 态
度
决
恒
定 一
定
切
电
流
制作人:王怀龙
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I1U 2 U1 U2
RV
测
r=
<
(I2
U1 I1 )
U2 U1 U2
RV
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一、实验原理 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载高中物理人教版选修3-1课件:2.10《实验:测定电池的电动势和内阻》(共22张PPT)
高二物理备课组
1、U-I法(伏安法):E=U+Ir
细 节
E =U +I r
1
1
决 定 成 败
,
E =U +I r
态 度
2
2
决
定
R
A
R
一 切
2.10 测电池的电动势和内阻—人教版高中物理选修3-1课件(共18张PPT)
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T
H
A
N
K
Y要使较多的点落在这条直线上或 使各点均匀分布在直线的两侧.个别偏离直线太远 的点可舍去不予考虑.这样,就可使偶然误差得到 部分的抵消,从而提高精确度.
【注意事项】
5.干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小,即 不会比电动势小很多,这时,在画U-I图线时,纵 轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据 从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始).但 这时图线和横轴的交点不再是短路电流.不过直 线斜率的绝对值照样还是电源的内阻,这时要特 别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始.
2.10实验:测定电 池的电动势和内阻
教学目标:
知识与技能 (1)了解并掌握测定电池的电动势和 内阻的原理和实验方法. (2)学习用图象法处理实验数据。
1、基本原理:
闭合电路的欧姆定律:E=U+Ir
U:路端电压 I:通过电源的电流
只要测出几组(至少两组)U、I值就可 求出E、r
1.用电压表、电流表、滑动变阻器测 量.如图所示.
5.数据处理:
方法一:联立方程求解E=U2+I2r(E =U1+I1r)
原则上,利用两组数据便可得到结果, 但这样做误差会比较大,为了减小误差, 我们可以多测几组求平均值.
5.数据处理:
方法二:图象法 在坐标纸上以I为横坐标,路端电压U为纵 坐标,用测出几组坐标(I,U)画出U-I图 象.
实验中至少得到6组数据,画在图上拟合出一条直线. 要求:使多数点落在直线上,并且分布在直线两侧的数据点的个数 要大致相等,这样,可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度.
【注意事项】
1.为了使电池的路端电压变化明显,电 池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时 间的干电池.
人教版高中物理选修3-1 2.10测定电池的电动势和内阻PPT(共13页)
I 2 I1
I
E测 = E真
r 测 > r真
r测 r RA E测 E真
பைடு நூலகம்
人 教 版 高 中 物理选 修3-1 2 . 10测 定电池 的电动 势和内 阻(共1 3张PPT )
五、重要注意事项
(1)本实验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻值最大位置 处 (2)使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得 太大,每次读完数后立即断电,以免使电动势和内阻发生变 化 (3)要测出不小于6组I、U数据,且变化范围要大一些 (4)画U—I图线时,应使图线通过仅可能多的点,并使不 在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点 可舍去。 (5)画U--I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据 测得的数据从某一恰当的值开始(但横坐标必须从0开始)但这 时图线与横轴的交点不再是短路电流,而图线与纵轴的截距仍 为电动势E,图线的斜率的绝对值仍为内阻r.
三、数据处理
方法一:公式法
改变R的阻值,从电流表和电压表中读取两组I、U 的值,代入方程组联立求解,多测量几次I、U的值,算
出E、r取平均值.
E U1 I1r
E I1U 2 I2U1 I1 I2
E U2 I2r
r U2 U1 I1 I2
② 图象法 人教版高中物理选修3-12.10测定电池的电动势和内阻(共13张PPT)
只要测出几组(至少两组)U、I值就可求出E、r
2、实验基本电路
A V 甲
V A
乙
二、实验步骤
1:按原理图连接实物图
RA V
甲S
2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大 3、闭合电键,调节变阻器,使电流表的读 数有明显示数,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U,I值。
人教版高中物理选修3-1:第二章 2.10实验:测定电池的电动势和内阻 课件1
I1U 2 I 2U1 E I1 I 2 U 2 U1 r I1 I 2
U 3、电压表法: E U r R
检
1.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 ( ) A.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 C.一只电流表和一个电阻箱 D.一只电压表和一个电阻箱
原理 U1 E=U1+ R1 r E=U2 +U2r R2
电路图
电压表 变阻箱
主要仪器
原理
电路图
电流表 变阻箱
E=I1R1+ I1r E= I2R2 +I2r
实验原理 1、伏安法:E=U +Ir
评
E U 1 I1 r E U 2 I 2r
2、电流表法:E=I(R+r)
议
1、提供电压表,电流表,变阻器,如何测量,设计电路 图? 2、提供电压表,变阻箱,如何测量,设计电路图? 3、提供电流表,变阻箱,如何测量,设计电路图?
展
测电源 E、r 的几种方法与电路连接图
主要仪器 原理 电路图
电压表 电流表 变阻器
E=U1+I1r E= U2 +I2r
主要仪器
(2)闭合S2:
U1 E U1 r RV 1
' 1 ' 2 ' 1
U 断开S2: E U U r RV 1
U1U 由Байду номын сангаас两式可得:E ' U1 U1
如果已知电压表的内阻,还可测r=?
' 2
I1I2R1-R2 (2) I2-I1
解析:(1)由闭合电路的欧姆定律知: E=I(R+r),当外 电阻发生改变时,电流就改变,由两个定值电阻测得两个对 应电流值,代入上式就可以求出电动势和内阻。故电路设计 如图所示。 (2)将对应电阻值和电流值代入 E=I(R+r)得两个方程: E=I1(R1+r)① E=I2(R2+r)② I1I2R1-R2 联立①②解得:E= 。 I2-I1
人教版高中物理选修3—1第2章第10节实验:测定电池的电动势和内阻(共47张PPT)
答案: (1)G (2)见解析图(a) (3)见解析图(b) 1.50 0.80 (4)偏小 偏小 (5)见解析图(c)
某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同 学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从实验室 只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 Ω,可当标 准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6 A,内阻rg=0.1 Ω)和若 干导线.
7.(2010·江苏单科)在测量电源的电动势和内阻的实验 中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学 设计了如图所示的实物电路.
(1)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”)
(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10 Ω的定值 电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中,比较合理的方 案是________.(选填“1”或“2”)
答案: 甲 ACFGH
4.有两只电压表和,量程已知,电阻未知.另有一干 电池,它的内阻不能忽略,但不知等于多少,其电动势数值 不超出电压表的量程,干电池不许拆开.现给你上述两只电 压表、一个开关S和若干导线,请设计一个测量上述干电池 电动势E的实验方案.
(1)画出测量电路图. (2)实验中应测定的物理量是:________________ (3)以测得的物理量为已知量,导出计算干电池电动势 的公式E=________.
答案: (1)见图
(2)见图 (3)见图
1.欲测定电池的电动势和内阻,除待测电池、开关和 导线外,配合下列哪些仪器,可以达到实验目的( )
A.一只电压表和一个电阻箱 B.一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器 C.一只电流表和一个电阻箱 D.一只电流表和一个滑动变阻器 答案: ABC
某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.该同 学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r,但是从实验室 只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 Ω,可当标 准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6 A,内阻rg=0.1 Ω)和若 干导线.
7.(2010·江苏单科)在测量电源的电动势和内阻的实验 中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学 设计了如图所示的实物电路.
(1)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”)
(2)改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10 Ω的定值 电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中,比较合理的方 案是________.(选填“1”或“2”)
答案: 甲 ACFGH
4.有两只电压表和,量程已知,电阻未知.另有一干 电池,它的内阻不能忽略,但不知等于多少,其电动势数值 不超出电压表的量程,干电池不许拆开.现给你上述两只电 压表、一个开关S和若干导线,请设计一个测量上述干电池 电动势E的实验方案.
(1)画出测量电路图. (2)实验中应测定的物理量是:________________ (3)以测得的物理量为已知量,导出计算干电池电动势 的公式E=________.
答案: (1)见图
(2)见图 (3)见图
1.欲测定电池的电动势和内阻,除待测电池、开关和 导线外,配合下列哪些仪器,可以达到实验目的( )
A.一只电压表和一个电阻箱 B.一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器 C.一只电流表和一个电阻箱 D.一只电流表和一个滑动变阻器 答案: ABC
人教版高中物理选修3-1 2.10 实验:测定电池的电动势和内阻(共22张PPT)
A. 断开S1 B.闭合S1 、S2 C.按图②连接线路,将滑动变阻器R的滑片调至最
左
端,R2调至最大
D.调节R2,使A1的示数为I1,记录R2的值
E.断开S2,闭合S3
A1 A2
S2
F.调节滑动变阻器R,使A1、A2的 指针偏转适中,记录A1的示数I1
请按合理的顺C 序B 排F E列D实A验步骤
S3
③ S1仍闭合,S2接到b端,记下电压表的读数U3.如图b示
U2 U3 U3
R
Rx
R
x
U3 U2 U3
R
R
Rx
S1
b
a S2 V
Er
R Rx
V U2
E r 图a
R
Rx
V U3
E r 图b
伏安法测E、r实验中测量值和真实值的比较1:
1.安培表内接在并联电路之内的电路:
解:作 U=E-Ir 图线如图实线示:
a.请写出与你所作线性图象对应的函数关系式
.
见下页
b.请在虚线框内坐标中作出定性图象(要求标明两个
坐标轴所代表的物理量,用符号表示)。
c.图中
表示E,图中
表示r。
题目 上页 下页
(3) 答案一 a. R3+RA=E/I - r
答案二
11
r
a. I E (R2 RA ) E
b.
R3+ RA
b.
I
I
测出的内阻是E- I (RA +r) = E- I r '
2017年江苏卷、
(12分)现要按图①所示的电路测量一节旧干电池的电
动势E(约1.5V)和内阻r(约20Ω),可供选择的器材
高中物理选修3-1 测定电池的电动势和内阻 课件(共35张PPT)
复习回顾:
1、闭合电路欧姆定律
E I Rr
U/V
2、电源电动势与内、外电压关系
E U 外 U内 U Ir
由U =E -Ir 可知,U 是I 的一次函数。
E
0
I短 I/A
(1)图象在纵轴上的截距为电源的电动势E (I=0) (2)图象在横轴上的截距为短路电流I短 (U=0) E U (3)图象斜率的绝对值为电源内阻 r
I/A
1.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
I/A
乙
丙
课堂小结
A
U-I法: V 甲 A 乙 E测 = E真
V
E U 1 I 1r E U 2 I 2r
E测 <E真 U-R法:
r 测 < r真
V
r 测 > r真
E测 <E真
R s I-R法: R s
U2 E U2 r R2
1、基本原理
闭合电路的欧姆定律:E=U+Ir U:路端电压 I:通过电源的电流
只要测出几组(至少两组)U、I值就可求出E、r
2、实验基本电路
A V
用电流表、电压表与滑动变阻器
V A
甲
乙
伏安法
E U Ir
E U1 I1r
E U 2 I 2r
E ?
r ?
测量值
测量值和真实值是什么关系?
3、误差分析:
E真 E测
真实值
0
测量值
E测 <E真
r 测 < r真
E测
真实值
0
E = U + Ir r 测 > r真 E测 = E真
1、闭合电路欧姆定律
E I Rr
U/V
2、电源电动势与内、外电压关系
E U 外 U内 U Ir
由U =E -Ir 可知,U 是I 的一次函数。
E
0
I短 I/A
(1)图象在纵轴上的截距为电源的电动势E (I=0) (2)图象在横轴上的截距为短路电流I短 (U=0) E U (3)图象斜率的绝对值为电源内阻 r
I/A
1.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
I/A
乙
丙
课堂小结
A
U-I法: V 甲 A 乙 E测 = E真
V
E U 1 I 1r E U 2 I 2r
E测 <E真 U-R法:
r 测 < r真
V
r 测 > r真
E测 <E真
R s I-R法: R s
U2 E U2 r R2
1、基本原理
闭合电路的欧姆定律:E=U+Ir U:路端电压 I:通过电源的电流
只要测出几组(至少两组)U、I值就可求出E、r
2、实验基本电路
A V
用电流表、电压表与滑动变阻器
V A
甲
乙
伏安法
E U Ir
E U1 I1r
E U 2 I 2r
E ?
r ?
测量值
测量值和真实值是什么关系?
3、误差分析:
E真 E测
真实值
0
测量值
E测 <E真
r 测 < r真
E测
真实值
0
E = U + Ir r 测 > r真 E测 = E真
人教版高中物理选修3-1 2.10测定电池的电动势和内阻PPT(13张)优质课件
人 教 版 高 中 物理选 修3-1 2 . 10测 定电池 的电动 势和内 阻PPT( 13张)优 质课件
三、数据处理
方法一:公式法
改变R的阻值,从电流表和电压表中读取两组I、U 的值,代入方程组联立求解,多测量几次I、U的值,算
出E、r取平均值.
E U1 I1r
E I1U 2 I2U1 I1 I2
E U2 I2r
r U2 U1 I1 I2
② 图象法
U/V
1.5
*
1.0
*
*
0.5
*
*
测定电源的电动势和内阻
一、实验原理
1、伏安法:E=U+Ir E U1 I1r
E I1U 2 I2U1 I1 I2
E U2 I2r
r U2 U1 I1 I2
2、电流表法:E=I(R+r)
3、电压表法:
E U U r R
1、基本原理
闭合电路的欧姆定律:E=U+Ir
U:路端电压
I:通过电源的电流
R2
求出电源的电动势和内阻
人 教 版 高 中 物理选 修3-1 2 . 10测 定电池 的电动 势和内 阻PPT( 13张)优 质课件
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U-R法: V
R
K
E测 E
R1 K2
R2
V
K1
r测 r
人 教 版 高 中 物理选 修3-1 2 . 10测 定电池 的电动 势和内 阻PPT( 13张)优 质课件
R
1/I -r
设计测E、r的其它方法及对应的误差分析
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三、数据处理
方法一:公式法
改变R的阻值,从电流表和电压表中读取两组I、U 的值,代入方程组联立求解,多测量几次I、U的值,算
出E、r取平均值.
E U1 I1r
E I1U 2 I2U1 I1 I2
E U2 I2r
r U2 U1 I1 I2
② 图象法
U/V
1.5
*
1.0
*
*
0.5
*
*
测定电源的电动势和内阻
一、实验原理
1、伏安法:E=U+Ir E U1 I1r
E I1U 2 I2U1 I1 I2
E U2 I2r
r U2 U1 I1 I2
2、电流表法:E=I(R+r)
3、电压表法:
E U U r R
1、基本原理
闭合电路的欧姆定律:E=U+Ir
U:路端电压
I:通过电源的电流
R2
求出电源的电动势和内阻
人 教 版 高 中 物理选 修3-1 2 . 10测 定电池 的电动 势和内 阻PPT( 13张)优 质课件
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U-R法: V
R
K
E测 E
R1 K2
R2
V
K1
r测 r
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R
1/I -r
设计测E、r的其它方法及对应的误差分析
人 教 版 高 中 物理选 修3-1 2 . 10测 定电池 的电动 势和内 阻PPT( 13张)优 质课件
2.10 实验:测定电池的电动势和内阻 —人教版高中物理选修3-1课件
伏安法测电阻的误差分析
电流表外接 电压表 电流表
U测 U实 U R真
I测 IR IV IR真
V A
R
R测
U测 I测
UR I R IV
<
R真
U R真 I R真
测量值偏小,适于测量小阻值电阻 .
说明:误差主要是电压表的分流引起,分流越小,误差越 小.
当 Rx RV 适合用电流表外接
电流表内接
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径, 某次测量的示数如图甲和乙所示,长度为_______ cm,直径为 ________ mm.
测量结果 测量条件
R真>R测 R<<RV
R真<R测 R>>RA
伏安法测电阻电路选择
即
Rx RV RA
Rx RV RA
用内接法. 用外接法.
4.注意事项 螺旋测微器的使用 (1)测量时,当测微螺杆P将要接触被测物体时,要停止使用旋钮,改用 微调旋钮,当听到“咔、咔…”声后,停止转动,以避免P和被测物体间 产生过大的压力。这样既可以保护仪器,又能保证测量结果准确。 (2)螺旋测微器应估读一位,即以mm作单位,应读到小数点后面第 三位。
创新实验——电阻箱“替代法”测电阻 测量方法: 用电阻箱替代待测电阻,按图连接 好电路,调节电阻箱,使两次电流相等,则 电阻箱的阻值就等于待测电阻的阻值. 误差分析:电阻的测量值不受电压表内阻的影响,电阻测量比 较准确,大大减小实验的误差。
小试身手
例1 在测量金属丝电阻率的实验中,可 供选用的器材如下:
V A
Rx ab
2.实验步骤
(3).长度测量 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,反复测 量3次,求出其平均值l。
高中物理选修3-1精品课件:2.10 实验:测定电池的电动势和内阻
图7
(1)本实验中的R0应选________(填字母)。
A.10 Ω
B.50 Ω
C.150 Ω
D.500 Ω
(2)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,读取电流表的 示数,记录多组数据,作出了如图乙所示的图线,则根据图线可求得该电池的电
二、创新电路设计和实物连线 [例2] 有一特殊电池,它的电动势约为9 V,内阻约为40 Ω,已知该电池允许输出
的最大电流为50 mA。为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图7甲 所示电路进行实验,图中电流表的内阻RA=5 Ω,R为电阻箱,阻值范围0~ 999.9 Ω,R0为定值电阻,对电源起保护作用。
解析 (1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好,在该实验中因干电 池内阻比较小,故滑动变阻器选择较小一点的即可,故滑动变阻器应选B。(也可 以从便于调节的角度来分析,应该选择阻值较小的滑动变阻器。)
电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流,对于干电池来讲允许通过的最大 电流一般是0.5 A,故需要选择0~0.6 A,所以电流表应选E。
图1
2.安阻法:由E=IR+Ir可知,只要能得到_I_、__R__的两组数据,列出关于E、r的两 个方程,就能解出E、r,用到的器材有__电__池___、_开__关____、电__阻__箱___、电__流__表___, 电路图如图2所示。
图2
3.伏阻法:由E=U+
U R
r知,如果能得到_U_、__R__的两组数据,列出关于E、r的两个
2.作图法
(1)本实验中,为了减少实验误差,一般用图象法处理实验数据,即根据多次测
出的U、I值,作U-I图象。
(2)将图线两侧延长,纵轴截距点意味着断路情况,它的数值就是电__池__电__动__势__E_。
(1)本实验中的R0应选________(填字母)。
A.10 Ω
B.50 Ω
C.150 Ω
D.500 Ω
(2)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,读取电流表的 示数,记录多组数据,作出了如图乙所示的图线,则根据图线可求得该电池的电
二、创新电路设计和实物连线 [例2] 有一特殊电池,它的电动势约为9 V,内阻约为40 Ω,已知该电池允许输出
的最大电流为50 mA。为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图7甲 所示电路进行实验,图中电流表的内阻RA=5 Ω,R为电阻箱,阻值范围0~ 999.9 Ω,R0为定值电阻,对电源起保护作用。
解析 (1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好,在该实验中因干电 池内阻比较小,故滑动变阻器选择较小一点的即可,故滑动变阻器应选B。(也可 以从便于调节的角度来分析,应该选择阻值较小的滑动变阻器。)
电流表的量程要大于电源允许通过的最大电流,对于干电池来讲允许通过的最大 电流一般是0.5 A,故需要选择0~0.6 A,所以电流表应选E。
图1
2.安阻法:由E=IR+Ir可知,只要能得到_I_、__R__的两组数据,列出关于E、r的两 个方程,就能解出E、r,用到的器材有__电__池___、_开__关____、电__阻__箱___、电__流__表___, 电路图如图2所示。
图2
3.伏阻法:由E=U+
U R
r知,如果能得到_U_、__R__的两组数据,列出关于E、r的两个
2.作图法
(1)本实验中,为了减少实验误差,一般用图象法处理实验数据,即根据多次测
出的U、I值,作U-I图象。
(2)将图线两侧延长,纵轴截距点意味着断路情况,它的数值就是电__池__电__动__势__E_。
人教版高中物理选修3-1 课件2.10 实验:测电源电动势和内电阻(共17张PPT)
4:断开电键,整理好器材
五:数据处理
方法一:公式法
1.伏安法:改变R的阻值,从电流表和电压表中读
取两组I、U的值,代入方程组联立求解,多测量几次
I、U的值,算出E、r取平均值.
R
A
E= U1+ I1r E= U2+ I2r E= U3+ I3r E= U4+ I4r
E1
r1
E2
r2
V
S E和 r
E= U5+ I5r
R A
V
S
2:把变阻器的滑片移到使电阻值最大的一端
3:闭合电键,调节变阻器,使电流表的读数 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U,I值。
123456 U/V 1.25 1.20 1.05 1.00 0.80 0.65 I/A 0.30 0.40 0.75 0.90 1.40 1.75
六、误差分析:
实验中的误差属于系统误差,请同学们进一步讨论,得到的
数值是偏大还是偏小?
因为电压表的分流作用可以把电源
R A
和电压表看成一个整体,这样测得 的就是这个整体的端电压和通过这
V
个整体的电流,计算出的就是这个
整体的电动势和这个整体的内电阻。
S
根据戴维宁定理,这个整体的电动
势相当于开路时电压表所分得的电
课后作业:
《三维设计》 实验四后的随堂练习
r r r 测
Rv Rv r真
真 真
压,整体的电阻相当于电源和电压 表并联的阻值。
E测 U I A rU (I AIV )rE真
U/V E真
E测
RA V
S
O
I短Βιβλιοθήκη 反映在图线上r真>r测 E真>E测
五:数据处理
方法一:公式法
1.伏安法:改变R的阻值,从电流表和电压表中读
取两组I、U的值,代入方程组联立求解,多测量几次
I、U的值,算出E、r取平均值.
R
A
E= U1+ I1r E= U2+ I2r E= U3+ I3r E= U4+ I4r
E1
r1
E2
r2
V
S E和 r
E= U5+ I5r
R A
V
S
2:把变阻器的滑片移到使电阻值最大的一端
3:闭合电键,调节变阻器,使电流表的读数 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U,I值。
123456 U/V 1.25 1.20 1.05 1.00 0.80 0.65 I/A 0.30 0.40 0.75 0.90 1.40 1.75
六、误差分析:
实验中的误差属于系统误差,请同学们进一步讨论,得到的
数值是偏大还是偏小?
因为电压表的分流作用可以把电源
R A
和电压表看成一个整体,这样测得 的就是这个整体的端电压和通过这
V
个整体的电流,计算出的就是这个
整体的电动势和这个整体的内电阻。
S
根据戴维宁定理,这个整体的电动
势相当于开路时电压表所分得的电
课后作业:
《三维设计》 实验四后的随堂练习
r r r 测
Rv Rv r真
真 真
压,整体的电阻相当于电源和电压 表并联的阻值。
E测 U I A rU (I AIV )rE真
U/V E真
E测
RA V
S
O
I短Βιβλιοθήκη 反映在图线上r真>r测 E真>E测
高中物理选修3-1课件1:2.10实验:测定电池的电动势和内阻
主要仪器
原理
电路图
电压表 电流表 变阻器
E=U1+ I1r E= U2 +I2r
主要仪器
原理
电压表 变阻箱
E=U1+
U1 R1
r
E=__U_2_+UR22r
电流表 变阻箱
E=I1R1+ I1r E= I2R2 +I2r
电路图
知识点2、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 值多求几组 E 和 r 的值,算出它们的平均值
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,由 U=E-Ir 可知: (1)纵轴截距等于电源的电动势 E,原点 电压为 0 时,横轴截距等于外电路短路时的电流 Im=Er 。 (2)直线斜率的绝对值等于电源的内阻 r=|ΔΔUI |=IEm。 (3)若电源内阻 r=0(理想电源),则 U=E。
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。
三、数据处理 1.代数法 分别将 1、4 组,2、5 组,3、6 组联立方程组分别解出 E1、 r1,E2、r2,E3、r3,求出它们的平均值 E=E1+E32+E3,r=r1+r32+r3 作为测量结果。
题型1、实验仪器的选择及实物连线 做“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验,可 供选用的器材有:
A.电流表(量程:0~0.6A RA=1Ω) B.电流表(量程:0~3A RA=0.6Ω) C.电压表(量程:0~3V RV=5kΩ) D.电压表(量程:0~15V RV=10kΩ) E.滑动变阻器(阻值范围:0~10Ω 额定电流:1.5A) F.滑动变阻器(阻值范围:0~2kΩ 额定电流:0.2A) G.待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干
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r 原理:E=U+ U R
V
R K
U2 E U2 r R2
U1 E U1 r R1
二、伏安法电路和器材的选择
1、电路选择及误差分析
R R
A
V S 甲 甲图: 误差来源于电压表的分流作用
V S 乙
A
Rv E 测 EE Rv r
Rv r r测 r Rv r
乙图: 误差来源于电流表的分压作用
E U 1 I1r E U 2 I 2r
I1U 2 I 2U1 E I1 I 2 U 2 U1 r I1 I 2
2、图象法
由U =E -Ir 可知,U 是I 的一次函数。
U/V
E
图象在横轴上的截距 还是短路电流吗?
U0
0
I短 I/A
讨论:将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么情况? (I=0) (1)图象在纵轴上的截距为电源的电动势E (U=0) (2)图象在横轴上的截距为短路电流I短 (3)图象斜率的绝对值为电源内阻 r E U
课堂小结
R
A
U-I法:
V
S
V
E U 1 I 1r E U 2 I 2r
U1 E U1 r R1
U-R法: R s
U2 E U2 r R2
I-R法:
R s
E=I1(R1+r)
A
E=I2 (R2+r)
课堂练习
1、 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据 在下图中画出U—I图线,并根据图线读出电池的电动 势E= 1.48 ,电池的内阻 r = 0.75 Ω . I(A) 0.12 0.20 0.31 0.35 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.20 1.10 1.05
r测 r RA r 实验时采用甲图所示电路误差较小
E测 E
2、仪器选择:
电流表:
0~0.6A
电压表:
0~3V
滑动变阻器:
选用阻值较小的
3.按原理图连接实物图
R
A
V
S
三、数据处理
1、求平均值法
改变R的阻值,从电流表和电压表中读取两组I、 U的值,代入方程组联立求解,多测量几次I、U的 值,算出E、r取平均值.
U/
· ·
· ·
· ·
2、某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势 和内阻,已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约1Ω, 电压表(0-3V,3kΩ),电流表(0-0.6A,1.0Ω),滑动变阻 器有R1(10Ω 2A)和 R2(100Ω 0.1A)各一只; (1)实验中滑动变阻器应选用 R1 (选填R1或R2). (2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路. (3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的 U-I图线,由图线可较准确求出该电源电动势E= 1.50 V; 内阻r= 0.85 Ω.
R
A
V S
E U 1 I 1r E U 2 I 2r
2、给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、 一块电流表、一个电键和导线若干,如何测量这 节电池的电动势和内阻。 原理:E=I(R+r)
R A K
E=I1(R1+r)
E=I2 (R2+r)
3、给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、 一块电压表、一个电键和导线若干,如何测量这节 电池的电动势和内阻。
U/V
V A
图甲
图乙
1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8
I/A
0 0.1 0.2 0.3 0.4
图线的斜率为0.7/0.37=1.85Ω
r=1.85-RA=0.85 Ω
I短 I
四、重要注意事项 (1)本实验在电键闭合前,变阻器滑片位置 (2)使用旧电池 (3)实验中将电流不要太大,每次读完数后立即断电 (4)连线时,应使图线通过尽可能多的点, 使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧 偏离直线太远的点可舍去。 (5)画U--I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始, 横坐标必须从0开始 (这时图线与横轴的交点不再是短路电流)
R
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
U
A
V
S
I
复习回顾:
1、部分电路欧姆定律
2、闭合电路欧姆定律
U I R
E I Rr
3、电源电动势与内、外电压关系
E U 外 U内
一、实验原理及实验电路
1、给你一节使用过的干电池、一个滑动变阻 器、一块电流表、一块电压表、一个电键和导线 若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。 原理:E=U+Ir
V
R K
U2 E U2 r R2
U1 E U1 r R1
二、伏安法电路和器材的选择
1、电路选择及误差分析
R R
A
V S 甲 甲图: 误差来源于电压表的分流作用
V S 乙
A
Rv E 测 EE Rv r
Rv r r测 r Rv r
乙图: 误差来源于电流表的分压作用
E U 1 I1r E U 2 I 2r
I1U 2 I 2U1 E I1 I 2 U 2 U1 r I1 I 2
2、图象法
由U =E -Ir 可知,U 是I 的一次函数。
U/V
E
图象在横轴上的截距 还是短路电流吗?
U0
0
I短 I/A
讨论:将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么情况? (I=0) (1)图象在纵轴上的截距为电源的电动势E (U=0) (2)图象在横轴上的截距为短路电流I短 (3)图象斜率的绝对值为电源内阻 r E U
课堂小结
R
A
U-I法:
V
S
V
E U 1 I 1r E U 2 I 2r
U1 E U1 r R1
U-R法: R s
U2 E U2 r R2
I-R法:
R s
E=I1(R1+r)
A
E=I2 (R2+r)
课堂练习
1、 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据 在下图中画出U—I图线,并根据图线读出电池的电动 势E= 1.48 ,电池的内阻 r = 0.75 Ω . I(A) 0.12 0.20 0.31 0.35 0.50 0.57 U(V) 1.37 1.32 1.24 1.20 1.10 1.05
r测 r RA r 实验时采用甲图所示电路误差较小
E测 E
2、仪器选择:
电流表:
0~0.6A
电压表:
0~3V
滑动变阻器:
选用阻值较小的
3.按原理图连接实物图
R
A
V
S
三、数据处理
1、求平均值法
改变R的阻值,从电流表和电压表中读取两组I、 U的值,代入方程组联立求解,多测量几次I、U的 值,算出E、r取平均值.
U/
· ·
· ·
· ·
2、某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势 和内阻,已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约1Ω, 电压表(0-3V,3kΩ),电流表(0-0.6A,1.0Ω),滑动变阻 器有R1(10Ω 2A)和 R2(100Ω 0.1A)各一只; (1)实验中滑动变阻器应选用 R1 (选填R1或R2). (2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路. (3)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的 U-I图线,由图线可较准确求出该电源电动势E= 1.50 V; 内阻r= 0.85 Ω.
R
A
V S
E U 1 I 1r E U 2 I 2r
2、给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、 一块电流表、一个电键和导线若干,如何测量这 节电池的电动势和内阻。 原理:E=I(R+r)
R A K
E=I1(R1+r)
E=I2 (R2+r)
3、给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、 一块电压表、一个电键和导线若干,如何测量这节 电池的电动势和内阻。
U/V
V A
图甲
图乙
1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8
I/A
0 0.1 0.2 0.3 0.4
图线的斜率为0.7/0.37=1.85Ω
r=1.85-RA=0.85 Ω
I短 I
四、重要注意事项 (1)本实验在电键闭合前,变阻器滑片位置 (2)使用旧电池 (3)实验中将电流不要太大,每次读完数后立即断电 (4)连线时,应使图线通过尽可能多的点, 使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧 偏离直线太远的点可舍去。 (5)画U--I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始, 横坐标必须从0开始 (这时图线与横轴的交点不再是短路电流)
R
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
U
A
V
S
I
复习回顾:
1、部分电路欧姆定律
2、闭合电路欧姆定律
U I R
E I Rr
3、电源电动势与内、外电压关系
E U 外 U内
一、实验原理及实验电路
1、给你一节使用过的干电池、一个滑动变阻 器、一块电流表、一块电压表、一个电键和导线 若干,如何测量这节电池的电动势和内阻。 原理:E=U+Ir