《实验：电池电动势和内阻的测量》电能能量守恒定律PPT课件下载

人教版高中物理必修三《实验：电池电动势和内阻的测量》电能能量守恒定律PPT课件下载，共37页。

学习目标

1.理解测定电源的电动势与内阻的实验原理。(物理观念)

2.在理解实验原理的基础上,能完成测电源的电动势与内阻的规范实验操作。(科学探究)

3.学会利用U-I图像处理数据并得出电源电动势和内阻,进一步体会利用图像进行数据处理的方法。(科学思维)

4.尝试分析电源电动势和内阻的测量误差,了解实验中减小误差的方法。(科学态度与责任)

一、实验思路

利用闭合电路欧姆定律来测量并计算与分析,电路图如图所示。通过改变滑动变阻器的阻值改变电路状态,电路中的电压、电流均发生变化,用电压表和电流表测量出U和I的两组数据,列出两个方程,E=U1+I1r,E=U2+I2r进而求解出电动势E和内阻r,

二、物理量的测量

1.选用合适的量程,按实验原理图连接好电路。

2.把滑动变阻器的滑片移到一端,使其接入电路的阻值最大。

3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显的示数,记录一组数据(I1,U1),用同样的方法测量几组U、I值。

4.断开开关,整理好器材。

5.处理数据,用公式法和作图法求出电源的电动势和内阻。

【知识归纳】

1.数据分析

(1)求平均值法:由E=U1+I1r,E=U2+I2r可解得

可以利用U、I的值多求几组E、r的值,算出它们的平均值。

(2)作U-I图像法

①本实验中,为了减小实验误差,一般用图像法处理

实验数据,即根据多次测出的U、I值,作U-I图像;

②将图线两侧延长,纵轴截距意味着断路情况下的

电压,它的数值就是电源电动势E的数值;

③横轴截距(路端电压U=0)意味着短路情况下的电流,

它的数值就是短路电流 ;

2.误差分析

(1)偶然误差

①由于读数不准引起误差。

②用图像法求E和r时,由于作图不准确造成误差。

(2)系统误差

①如图甲所示,E=U+(IV+IA)r,其中电压表示数U是准确的电源两端电压。而实验中忽略了通过电压表的电流IV而形成误差。

②若采用如图丙所示的电路,IA为电源电流真实值,理论上有E=U+UA+IAr,其中UA不可知,而造成误差,而且电流表示数越大,UA越大,当电流为零时,UA=0,电压为准确值,等于E。

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