高中物理实验：测定电池的电动势和内阻 2人教版选修3-1.docVIP

实验：测定电池的电动势和内阻 课前预备 信息窗 图象法是物理学中重要的方法之一，在物理实验中常常用作图象的方法寻找规律，求出测量的结果，这种方法既直观又简便。在画U—I图象时，要使较多的点落在直线上，在直线两侧的点尽可能均匀分布，这样可以减小偶然误差。当然，对个别偏离较远的点应不予考虑，这样的点很可能是实验操作错误造成的。我们在做测定电池的电动势和内阻的实验中，进行数据处理时一般采用图象法。在所画U—I图象时，为使坐标纸得到充分利用，使测量结果尽量精确，纵坐标可以不从0开始，而横坐标则必须从0开始，想一想，为什么？ 二、要点综述 伏安法测电源电动势和内阻的实验中电流表接法有两种：内接法与外接法（如图2-55甲和乙），但不管是哪种接法，测出的结果均有系统误差，至于哪一种效果更好，要具体问题具体分析． 设电源电动势和内阻的真实值分别为Ｅ、ｒ，测量值分别为Ｅ＇、ｒ＇电压表电流表的内阻分别为ＲＶ、ＲＡ，电压表电流表的读数分别为Ｕ１、Ｕ２、Ｉ１、Ｉ２． （１）电流表内接法：如图甲电路 把两个表当作理想电表处理，则 　　　　　　　　　　 ① 　　　　　　　　　 　② 若考虑ＲＶ的分流，则 　　　　　 　③ 　　　　 　④ 由上述两个方程组，可得：，．　　　　　⑤ 从⑤式可看出Ｅ、ｒ测量值比真实值小． （２）电流表外接法：如图乙电路 若把两个表当作理想电表处理，则得出前面①②两式． 若考虑ＲＡ的分压，则 　　　　　　③＇ 　　　　　 ④＇ 联立两个方程组，可得：，．　　　　　⑤＇ 从⑤＇式可看出Ｅ的测量值与真实值相同，而ｒ的测量值比真实值大． 课堂同步 1．在测定电源电动势和内电阻的实验中，为使实验效果明显且不会损害仪器，应选择下列电源中 （ ） A．内阻较大的普通干电池 B．内阻较小的普通干电池 C．小型交流发电机 D．小型直流发电机 2．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 3． 如图2-56是测量电源电动势和内电阻的电路，关于误差的说法正确的是（ ） A．由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值； B．由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值； C．由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值； D．由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值； E．测出的电动势与真实值相同； Ｆ．测出的电动势比真实值小． 4．用伏安法测电池的电动势和内电阻，由于电路存在问题，当电键S闭合后，移动变阻器的滑片P时，出现下列异常现象. A电流表示数可变，电压表示数始终为零 B电流表示数为零，电压表示数不变 C电流表烧坏 D电流表示数不变，电压表示数可变 以上四种情况对应的电路如图中的(A)____，(B)____，(C)____，(D)_____. 6组数据见表。试根据这些数据在图2-58中画出U—I图线，并根据图线读出电池的电动势E= V，电池内阻 r = Ω . 6．如图2-59示的电路中，R1 、R2为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值真实值，内阻的测量值 真实值，产生误差的 。 课后巩固 1．实验室中有电流表、电压表、电阻箱、滑线变阻器等仪器，下列各种仪器的组合(加上导线、电键)，恰好可以用来测定一节干电池的电动势、内电阻的是( ) A．电流表、电压表、滑线变阻器B．电流表、电压表、滑线变阻器、电阻箱C．电流表、电阻箱D．电压表、电阻箱 ） A．由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值； B．由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值； C．由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值； D．由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值； E．测出的电动势与真实值相同； Ｆ．测出的电动势比真实值小． 3．现有器材：量程为10.0mA、内阻约30-40 Ω的电流表一个，定值电阻R1=150Ω，定值电阻R2=100 Ω ，单刀单掷开关K，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。 （1）画出电路图。 （2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为