第二章 10 实验 测定电池的电动势和内阻.pptx

第二章　恒定电流实验：测定电池的电动势和内阻知识内容测定电池的电动势和内阻考试属性必考课时要求1.知道伏安法测定电动势、内电阻的原理和电路图.2.会用伏安法测定电池的电动势和内电阻.3.会利用U－I图象求出电池的电动势和内电阻.内容索引知识探究题型探究达标检测1知识探究一、测定电池电动势和内阻的实验方案设计1.伏安法：由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的 数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有 、 、 、 、 ，电路图如图1所示.两组电池开关滑动变阻器电压表电流表图12.安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到 的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材有 、 、 、 ，电路图如图2所示.I、R开关电池电阻箱电流表图23.伏阻法：由E＝U＋ r知，如果能得到 的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材是 、 、 、 ，电路图如图3所示.U、R电池开关电阻箱电压表图3二、实验操作与实验数据的处理1.实验步骤(以伏安法为例)(1)电流表用0～0.6 A量程，电压表用0～3 V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，使其接入电路中的阻值最大.(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I、U值.(4)断开开关，整理好器材.(5)处理数据，用公式法和图象法这两种方法求出电池的电动势和内阻.2.实验数据的处理(1)公式法依次记录的多组数据(一般6组)如表所示：分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它们的平均值作为测量结果.实验序号0123456I/AI1I2I3I4I5I6U/VU1U2U3U4U5U6(2)图象法①根据多次测出的U、I值，作U－I图象；②将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，它的数值就是电池电动势E；③横轴截距点(路端电压U＝0)意味着短路情况，它的数值就是短路电流 ；④图线斜率的绝对值等于电池的内阻r，即r＝ ，如图4所示.图43.注意事项(1)为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表.(2)实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化.(3)当干电池的路端电压变化不很明显时，作图象时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始.如图5所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r＝| |求出.图52题型探究一、实验仪器、实验电路的选择与实物连线例1　利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻.要求尽量减小实验误差.(1)应该选择的实验电路是图6中的_____(填“甲”或“乙”).甲答案解析图6如果用乙电路，误差来源于电流表的分压，测量时将电流表内阻当成电源内阻的一部分，而电流表内阻与电源内阻很接近，故电源内阻测量误差大，用甲电路，误差来源于电压表的分流，因为电压表的内阻远大于滑动变阻器的电阻，故电压表分流很小.测量引起的误差小，故选择甲电路图；(2)现有电流表(0～0.6 A)、开关和导线若干，以及以下器材：A.电压表(0～15 V)B.电压表(0～3 V)C.滑动变阻器(0～50 Ω)D.滑动变阻器(0～500 Ω)实验中电压表应选用_____；滑动变阻器应选用_____.(选填相应器材前的字母)CB答案解析电池电动势为1.5 V，因此电压表选择量程为3 V，故选B；为使电路中的电流能大范围调节，需选用全阻值小的滑动变阻器，故选C；(3)按照你选择的电路和器材，把图7中剩余的电路连接起来.见解析图答案解析电路连接如图.规律总结选择仪器时注意掌握的原则(1)安全性原则，即一定要保证仪器的安全，对电表来讲不超量程，对滑动变阻器来讲不能超过其额定电流.(2)精确性原则，即要保证测量时读数精确，对电表来讲在不超量程的前提下，尽量选用小量程的，对欧姆表来讲尽量让指针指在中值刻度附近.(3)方便性原则，此原则主要针对滑动变阻器来讲，在滑动变阻器控制电路时，电路的电压、电流的变化范围要尽可能大，以便获取多组测量值.)二、实验数据的处理例2　(2016·杭州二中期中)在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中.(1)备有如下器材：A.干电池1节；B.滑动变阻器(0～20 Ω)；C.滑动变阻器(0～1 kΩ)；D.电压表(0～3 V)；E.电流表(0～0.6 A)；F.电流表(0～3 A)；G.开关、导线若干.其中滑动变阻器应选____，电流表应选____.(只填器材前的序号)BE答案解析由于干电池的电动势只有1.5 V，滑动变阻器应选B，从测量的数据可