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    人教版高中物理选修3-1 - 10.实验:测定电池的电动势和内阻

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  • 时间:  2017-02

《2.10实验:测定电池的电动势和内阻》ppt课件免费下载

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实验目的:
测定电池的电动势和内阻.
(E、r)
实验原理:
(闭合电路的欧姆定律)
如图所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值,最后分别算出它们的平均值。
E=U+Ir
实验器材:

干电池,电压表,电流表,滑动变阻器,电键,
导线、坐标纸、铅笔.
实验步骤:
1.选择好电流表、电压表量程,
0~0.6A 0~3V
按图连接好电路。


2.把变阻器的滑动片移到一端,使接入电路的阻值最大。
3.闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I1,U1),用同样的方法测量几组I、U值。
4.断开电键时,整理器材。
5.处理数据,用公式法和图象法求出电动势和内阻的值。
数据处理:
1.公式法
多测量几组I、U的值,算出E、r取平均值.
数据处理:
2.图像法



图线跟纵轴交点即为电动势的值E;
图线跟横轴交点即为短路电流I短= ;
图象的斜率的绝对值即为内阻r的值r =︳  ︳ 。
U=E-Ir
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(选用已使用过一段时间的干电池)。
2.电池在大电流放电时极化现象较严重,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,因此,实验中不要将I调得过大。读数要快,每次读完立即断电。
3.测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别求出E、r值再求平均值。
4.画U-I图象时,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考虑,以减小偶然误差。
注意事项:
5.干电池内阻较小时,U的变化较小,此时坐标图中数据点将集中在上部,呈现下部分大面积空间得不到利用.
一般可使纵坐标不从零开始,如图所示,把坐标的比例放大,可使结果的误差减小,
图象与纵轴的交点仍表示电动势的值,但图象与横轴交点不表示短路电流,可用 r=|ΔU/ΔI|计算出电池的内阻r。
不考虑电表影响
考虑电表影响
r 测 < r
E测 比较得
系统误差原因分析:
未考虑电表影响
考虑电表影响
r 测 =r+RA> r
E测=E
比较得
系统误差原因分析:
r 测 < r真
r 测 > r真
E测 E测 = E真
当r很大时用此方法
系统误差分析的另一种方法
E=U+Ir
其他方法:1.电阻箱和电流表测定法
A
R1
R2
电阻箱
误差分析与右图相同:即 E测 =E真, r 测 >r真
E=IR+Ir
V
R2
V
R1
其他方法:2.电阻箱和电压表测定法
误差分析与右图相同:即 E测 电阻箱
用一只电压表粗测电动势,直接将电压表接在电源两端,
所测值近似认为是电源的电动势.此时U=   ≈E,
需满足RV≥r.
知识建构
技能建构
其他方法:3