高中物理---实验：测定电池的电动势和内阻.ppt

10 实验：测定电池的电动势和内阻 1.理解闭合电路欧姆定律内容. 2.理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程. 3.用解析法和图象法求解电动势和内阻. 实验目的 (1)掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法. (2)学会用U-I图线处理数据的方法. 1.伏安法：E=U+Ir A V S R 一、实验方法和原理 2.安阻法：E=I（R+r） 3.伏阻法： A R S V R S 二、实验步骤 1.按原理图连接实物图 A V S R 2.把变阻器的滑片移到电阻值最大的一端. 3.闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，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. 4.断开电键，整理好器材. 方法一：公式法 改变R的值，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. 三、数据处理 E I短 方法二：图象法 在坐标纸上以Ｉ为横坐标， Ｕ为纵坐标，用测出的几组 Ｕ、Ｉ值画出Ｕ－Ｉ图象. 所得直线跟纵轴的交点即为电动势E的值，图线的斜率的绝对值即为内阻的值. 思考：考虑电压表的分流作用，大致画出U-I真实图线 （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）要测出不少于6组Ｉ、Ｕ数据，且变化范围要大一些. 四、注意事项 （4）画Ｕ—Ｉ图线时，应使图线通过尽可能多的点，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. 小结：在伏安法测电阻的实验中，不论外接还是内接，电表内阻对测量都有影响. 思考：在伏安法测电动势和内阻的实验中，电表内阻对测量有无影响呢？如果有，又是怎样影响的？ A V 电压表示数 电流表示数 误差原因:电压表分流 适用条件：测量小阻值电阻，即 思考：E测和E真的大小关系？r测和r真的大小关系？ 理论推导： 根据闭合回路欧姆定律，两次测量的方程为： A V 甲 若考虑两表内阻，应用欧姆定律有： 电压表示数 电流表示数 误差原因:电流表分压 适用条件：测量大阻值电阻.即 思考：E测和E真的关系？r测和r真的大小关系？ V 乙 A 大家现在知道在测干电池的电动势和内阻的实验中为什么采用甲图了吗？ 测定电池电动势还有另外两种方法:用电阻箱及一只电表(电压表或电流表),试画出测量的电路图,需要测定的实验数据有哪些?写出计算电动势及内阻的表达式. A K E,r R V K E,r R 1.用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意 事项中错误的是 ( ) A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变 化比较明显 B．移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流 表过载 C．根据实验记录的数据作U一I图象时，应通过尽可能多的 点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线 两侧 D.出于安全的考虑，在选择电表时，量程越大越好. D E r A R1 R2 2.如图所示的电路中，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 ，产生 误差的原因是 . 等于 偏大 电流表有内阻 3.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 ACD 4.请根据下面的U-I图线读出电池的电动势E= __ V， 电池的内阻r= Ω 1.47 0.76 5.要测量一电源的电动势E（小于3V）和内阻r（约 1Ω）.现有下列器材：电压表V（3V和15V两个量程）、 电阻箱（0～999.9Ω）、定值电阻R0=3Ω、开关和导线. 某同学根据所给器材设计如下的实验电路. （1）电路中定值电阻R0的作用是 . 保护电源,防止短路　 （2）请根据电路图甲，在图乙中用笔画线代替导线连接电路. R0 3 – V 15 乙 V R R0 S E 甲 （3）该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表读数 U，得到两组数据：R1=2.0Ω时，U1=2.37V