高中物理人教版选修31：210测定电源的电动势和内阻课件(22张).ppt

1、高中物理电学实验高中物理电学实验(1)(1)掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法阻的方法.(2)(2)学会用学会用U-IU-I图线处理数据的方法图线处理数据的方法.实验原理实验原理闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律E=U+IrE=U+Ir通过改变多次滑动变阻器的阻值（外电阻），测出相通过改变多次滑动变阻器的阻值（外电阻），测出相应的外电压（伏特表读数）、电流（安培表读数），应的外电压（伏特表读数）、电流（安培表读数），利用解方程的办法或图象法求得电动势和内阻。利用解方程的办法或图象法求得电动势和内阻。AVKE,r实验数据处理实验数据处理1.1.代数

2、法代数法rIUE11rIUE22从而计算出：从而计算出：2112UUrII122112IUI UEIIAVKE,r实验数据处理实验数据处理2.2.图像法图像法根据根据E=U+IrE=U+IrU=E-IrU=E-IrIUAB电动势电动势E E短路电流短路电流纵坐标可以纵坐标可以不从不从0 0开始开始电源的伏安特性曲线电源的伏安特性曲线AVKE,r斜率斜率k k绝对值绝对值=r=r误差分析误差分析1 1、本实验中，存在的系统误、本实验中，存在的系统误差是由于电压表的分流引起。差是由于电压表的分流引起。UI测量值测量值真实值真实值2 2、由、由U-IU-I图线可知，该实图线可知，该实验的测量结果将导

3、致电源验的测量结果将导致电源的电动势的电动势E E和内阻和内阻r r都偏小都偏小。I I真真I Iv vAVKE,rI I测测vIII测真AVKE,rAVKE,r实验初步变形实验初步变形为什么实验不使用右图的电路测量？为什么实验不使用右图的电路测量？想一想想一想假设是理想电表，两个电路图是一样的假设是理想电表，两个电路图是一样的对于内阻比较大的电源，使用右图对于内阻比较大的电源，使用右图误差分析误差分析AVKE,r1 1、本实验中，存在的系统误、本实验中，存在的系统误差是由于电流表的分压引起。差是由于电流表的分压引起。UI测量值测量值真实值真实值2 2、由、由U-IU-I图线可知，该实验图线可

4、知，该实验的测量结果将导致电源的内的测量结果将导致电源的内阻阻r r偏大，但电动势偏大，但电动势E E测测=E=E真真U外外U测测UAAUUU测外 1、已知太阳能电池组的电动势约为、已知太阳能电池组的电动势约为8V，短路电流约，短路电流约为为4mA，为了精确测出它的电动势和内阻，除导线和开关，为了精确测出它的电动势和内阻，除导线和开关外，可供选择的仪器有：外，可供选择的仪器有：A.电流表电流表,量程量程5mA，内阻约，内阻约10B.电流表电流表,量程量程20mA，内阻约，内阻约40C.电压表电压表,量程量程5.0V，内阻约，内阻约5kD.电压表电压表,量程量程15V，内阻约，内阻约15kE.滑

5、动变阻器电阻滑动变阻器电阻4 k F.滑动变阻器电阻滑动变阻器电阻40 k(1)为使实验尽可能方便、准确，仪器应选为使实验尽可能方便、准确，仪器应选 。（用所给器材的代号填写）（用所给器材的代号填写）.(2)在虚线框内画出电路图在虚线框内画出电路图.(3)该电路测得的电源电动势和真实值相比较该电路测得的电源电动势和真实值相比较 。测得。测得的内电阻和真实值相比较的内电阻和真实值相比较 。(填偏大、偏小或相等填偏大、偏小或相等)A C EA V 相等相等偏大偏大练习与例题练习与例题 2、如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的、如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是说法，正确

6、的是()A.由于电流表的分压作用由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值小于真实值使内电阻的测量值小于真实值B.由于电流表的分压作用由于电流表的分压作用,使内电阻的测量值大于真实值使内电阻的测量值大于真实值C.由于电压表的分流作用由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值小于真实值使内电阻的测量值小于真实值D.由于电压表的分流作用由于电压表的分流作用,使内电阻的测量值大于真实值使内电阻的测量值大于真实值 vA解：解：E=U+Ir ，I=(IA+U/RV)，由于电压表的分流作，由于电压表的分流作用，对于每个电压值用，对于每个电压值U1，测得的电流，测得的电流IA小于总电流小于总电流I1，U越大，越大，

7、I A跟跟I1相差越大，相差越大，画出的图线应为虚线所示：画出的图线应为虚线所示：UIU1IAI1所以内电所以内电阻的测量阻的测量值小于真值小于真实值。实值。C练习与例题练习与例题还有其他方法测电源还有其他方法测电源的电动势和内阻吗？的电动势和内阻吗？想一想想一想(1)图乙中电阻为图乙中电阻为_ 的数据点应剔除；的数据点应剔除；(2)在坐标纸上画出在坐标纸上画出R关系图线；关系图线；(3)图线的斜率是图线的斜率是_(V11)，由此可得电池电动，由此可得电池电动势势E_ V。实验高级变形实验高级变形1.1.利用电阻箱和电流表测电源电动势和内阻利用电阻箱和电流表测电源电动势和内阻A E=I1(R1

8、+r)E=I2(R2+r)训练题训练题2 2 09 09北京北京2121)某同学通过查找资料自己动手制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作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E E和内和内电阻电阻r r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为值为999.9999.9，可当标准电阻用）、一只电流表（量程，可当标准电阻用）、一只电流表（量程IgIg=0.6A=0.6A，内阻内阻rg rg=0.1=0.1）和若干导线。）和若干导线。请根据测定电动势请根据测定电动势E E和内电阻和内电阻r r的

9、要求，设计图的要求，设计图4 4中器件的连接中器件的连接方式，画线把它们连接起来。方式，画线把它们连接起来。A实验高级变形实验高级变形1.1.利用电阻箱和电流表测电源电动势和内阻利用电阻箱和电流表测电源电动势和内阻接通开关，逐次改变电阻箱的阻值接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R R，读出与读出与R R对应的电流表的示数对应的电流表的示数I I，并作，并作记录。当电阻箱的阻值记录。当电阻箱的阻值R R=2.6=2.6时，其时，其对应的电流表的示数如图对应的电流表的示数如图5 5所示。处理所示。处理实验数据时，首先计算出每个电流值实验数据时，首先计算出每个电流值I I的倒数，再制作坐标图，如图的倒数

10、，再制作坐标图，如图6 6所示，所示，图中已标注出了的几个与测量对应的图中已标注出了的几个与测量对应的坐标点。请你将与图坐标点。请你将与图5 5实验数据对应的实验数据对应的坐标点也标注在图坐标点也标注在图6 6上。上。在图在图6 6上把描绘出的坐标点连成图线。上把描绘出的坐标点连成图线。根据图根据图6 6描绘出的图线可得出这个电池描绘出的图线可得出这个电池的电动势的电动势E E=_V=_V，内电阻，内电阻r r=_=_。图5A00.20.40.6R/A-11I654321O41235-1图6R/A-11I654321O41235-1图图6截距的截距的绝对值绝对值=r=r-2rIER1斜 率斜

11、率 k=Ek=E2.2.利用电阻箱和电压表测电源电动势和内阻利用电阻箱和电压表测电源电动势和内阻)(rRRUEERErU1)1(1/V-1U1R1/-1斜率斜率k=r/Ek=r/E截距截距=1/E=1/EKE,rAVR3.3.用电流表和定值电阻代替电用电流表和定值电阻代替电压表来测定电动势和内阻。压表来测定电动势和内阻。KE,rA2A1RR0训练题训练题4 4图图l l是利用两个电流表是利用两个电流表A A1 1和和A2A2测量干电池电动势测量干电池电动势E E和内阻和内阻r r的电路的电路原理图。图中原理图。图中S S为开关为开关R R为滑动变阻器，固定电阻为滑动变阻器，固定电阻R Rl l

12、和和A A1 1内内阻之和为阻之和为l0000l0000（比（比r r和滑动变阻器的总电阻都大得多和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A A2 2为理想电流表。为理想电流表。按电路原理图在图按电路原理图在图2 2虚线框内各实物图之间画出连线。虚线框内各实物图之间画出连线。+E，rASA2RAA1R1图2A1A2ErSR1Rbca图1在闭合开关在闭合开关S S前，将滑动变阻器的滑动端前，将滑动变阻器的滑动端c c移动至移动至_（填（填“a a端端”、“中央中央”或或“b b端端”）。）。闭合开关闭合开关S S，移动滑动变阻器的滑动端，移动滑动变阻器的滑动端c c至某一位置，读出电至某一位置，读出电流

13、表流表A A1 1和和A A2 2的示数的示数I I1 1和和I I2 2。多次改变滑动端。多次改变滑动端c c的位置，得到的的位置，得到的数据为数据为I1（mA）0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2（mA）48040032023214068在图在图3 3所示的坐标纸上以所示的坐标纸上以I I1 1为纵坐标、为纵坐标、I I2 2为横为横坐标画出所对应的坐标画出所对应的I I1 1-I I2 2曲线。曲线。利用所得曲线求得电源的电动势利用所得曲线求得电源的电动势E E=_V=_V，内阻，内阻r r=_=_。（保留两位小数（保留两位小数)该电路中电源输出的短路电流该电

14、路中电源输出的短路电流I Im m=A A。I1/mA0.1600.1500.1400.1300.1200.1100100200300400500I2/mA图34.4.用电压表和定值电阻代替电用电压表和定值电阻代替电流表来测定电动势和内阻。流表来测定电动势和内阻。KE,rAVRKE,rV1RV2R0vAU1=E-I1r U2=E-I2rA E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)v E=U1+U1r/R1 E=U2+U2r/R2小结小结仅做学习交流，谢谢！仅做学习交流，谢谢！语文：初一新生使用的是教育部编写的教材，也称“部编”教材。“部编本”是指由教育部直接组织编写的教材。“部编本”除了语文，

15、还有德育和历史。现有的语文教材，小学有12种版本，初中有8种版本。这些版本现在也都做了修订，和“部编本”一同投入使用。“部编本”取代原来人教版，覆盖面比较广，小学约占50%，初中约占60%。今秋，小学一年级新生使用的是语文出版社的修订版教材，还是先学拼音，后学识字。政治：小学一年级学生使用的教材有两个版本，小学一年级和初一的政治教材不再叫思想品德，改名为道德与法治。历史：初一新生使用华师大版教材。历史教材最大的变化是不再按科技、思想、文化等专题进行内容设置，而是以时间为主线，按照历史发展的时间顺序进行设置。关于部编版，你知道多少？为什么要改版？跟小编一起来了解下吧！一新教材的五个变化一、入学以

16、后先学一部分常用字，再开始学拼音。汉字是生活中经常碰到的，但拼音作为一个符号，在孩子们的生活中接触、使用都很少，教学顺序换一换，其实是更关注孩子们的需求了。先学一部分常用常见字，就是把孩子的生活、经历融入到学习中。二、第一册识字量减少，由400字减少到300字。第一单元先学40个常用字，比如“地”字，对孩子来说并不陌生，在童话书、绘本里可以看到，电视新闻里也有。而在以前，课文选用的一些结构简单的独体字，比如“叉”字，结构比较简单，但日常生活中用得不算多。新教材中，增大了常用常见字的比重，减少了一些和孩子生活联系不太紧密的汉字。三、新增“快乐阅读吧”栏目，引导学生开展课外阅读。教材第一单元的入学

17、教育中，有一幅图是孩子们一起讨论西游记等故事，看得出来，语文学习越来越重视孩子的阅读表达，通过读故事、演故事、看故事等，提升阅读能力。入学教育中第一次提出阅读教育，把阅读习惯提升到和识字、写字同等重要的地位。四、新增“和大人一起读”栏目，激发学生的阅读兴趣，拓展课外阅读。有家长担心会不会增加家长负担，其实这个“大人”包含很多意思，可以是老师、爸妈、爷爷、奶奶、外公、外婆等，也可以是邻居家的小姐姐等。每个人讲述一个故事，表达是不一样的，有人比较精炼，有人比较口语化，儿童听到的故事不同，就会形成不同的语文素养。五、语文园地里，新增一个“书写提示”的栏目。写字是有规律的，一部分字有自己的写法，笔顺都

18、有自己的规则，新教材要求写字的时候，就要了解一些字的写法。现在信息技术发展很快，孩子并不是只会打字就可以，写字也不能弱化。二为什么要先识字后学拼音？一位语文教研员说，孩子学语文是母语教育，他们在生活中已经认了很多字了，一年级的识字课可以和他们之前的生活有机结合起来。原先先拼音后识字，很多孩子觉得枯燥，学的时候感受不到拼音的用处。如果先接触汉字，小朋友在学拼音的过程中会觉得拼音是有用的，学好拼音是为了认识更多的汉字。还有一位小学语文老师说：“我刚刚教完一年级语文，先学拼音再识字，刚进校门的孩子上来就学，压力会比较大，很多孩子有挫败感，家长甚至很焦急。现在让一年级的孩子们先认简单的字，可以让刚入学

19、的孩子们感受到学习的快乐，消除他们害怕甚至恐惧心理。我看了一下网上的新教材，字都比较简单，很多小朋友都认识。”语文：初一新生使用的是教育部编写的教材，也称“部编”教材。“部编本”是指由教育部直接组织编写的教材。“部编本”除了语文，还有德育和历史。现有的语文教材，小学有12种版本，初中有8种版本。这些版本现在也都做了修订，和“部编本”一同投入使用。“部编本”取代原来人教版，覆盖面比较广，小学约占50%，初中约占60%。今秋，小学一年级新生使用的是语文出版社的修订版教材，还是先学拼音，后学识字。政治：小学一年级学生使用的教材有两个版本，小学一年级和初一的政治教材不再叫思想品德，改名为道德与法治。历

20、史：初一新生使用华师大版教材。历史教材最大的变化是不再按科技、思想、文化等专题进行内容设置，而是以时间为主线，按照历史发展的时间顺序进行设置。关于部编版，你知道多少？为什么要改版？跟小编一起来了解下吧！一新教材的五个变化一、入学以后先学一部分常用字，再开始学拼音。汉字是生活中经常碰到的，但拼音作为一个符号，在孩子们的生活中接触、使用都很少，教学顺序换一换，其实是更关注孩子们的需求了。先学一部分常用常见字，就是把孩子的生活、经历融入到学习中。二、第一册识字量减少，由400字减少到300字。第一单元先学40个常用字，比如“地”字，对孩子来说并不陌生，在童话书、绘本里可以看到，电视新闻里也有。而在以

21、前，课文选用的一些结构简单的独体字，比如“叉”字，结构比较简单，但日常生活中用得不算多。新教材中，增大了常用常见字的比重，减少了一些和孩子生活联系不太紧密的汉字。三、新增“快乐阅读吧”栏目，引导学生开展课外阅读。教材第一单元的入学教育中，有一幅图是孩子们一起讨论西游记等故事，看得出来，语文学习越来越重视孩子的阅读表达，通过读故事、演故事、看故事等，提升阅读能力。入学教育中第一次提出阅读教育，把阅读习惯提升到和识字、写字同等重要的地位。四、新增“和大人一起读”栏目，激发学生的阅读兴趣，拓展课外阅读。有家长担心会不会增加家长负担，其实这个“大人”包含很多意思，可以是老师、爸妈、爷爷、奶奶、外公、外

22、婆等，也可以是邻居家的小姐姐等。每个人讲述一个故事，表达是不一样的，有人比较精炼，有人比较口语化，儿童听到的故事不同，就会形成不同的语文素养。五、语文园地里，新增一个“书写提示”的栏目。写字是有规律的，一部分字有自己的写法，笔顺都有自己的规则，新教材要求写字的时候，就要了解一些字的写法。现在信息技术发展很快，孩子并不是只会打字就可以，写字也不能弱化。二为什么要先识字后学拼音？一位语文教研员说，孩子学语文是母语教育，他们在生活中已经认了很多字了，一年级的识字课可以和他们之前的生活有机结合起来。原先先拼音后识字，很多孩子觉得枯燥，学的时候感受不到拼音的用处。如果先接触汉字，小朋友在学拼音的过程中会觉得拼音是有用的，学好拼音是为了认识更多的汉字。还有一位小学语文老师说：“我刚刚教完一年级语文，先学拼音再识字，刚进校门的孩子上来就学，压力会比较大，很多孩子有挫败感，家长甚至很焦急。现在让一年级的孩子们先认简单的字，可以让刚入学的孩子们感受到学习的快乐，消除他们害怕甚至恐惧心理。我看了一下网上的新教材，字都比较简单，很多小朋友都认识。”