河北省邢台市高中物理 第二章 恒定电流 2.10 实验：测定电池的电动势和内阻课件 新人教版选修31.ppt

2 10实验 测定电池的电动势和内阻 3 用作图法求电池的电动势和内阻 作u i图象时 在坐标图上以 为横坐标 以 为纵坐标 作出图象后 把这条直线用虚线延长 这条直线与纵轴交点的物理意义是 与横轴交点的物理意义是 直线的斜率的物理意义是 由此可以看出 用图象法处理实验数据的优点是 但要求在测量数据准确的基础上 作图象时必须严格认真 且使大多数的点在这一直线上 不在这一直线上的点大致均匀地分布在直线的两侧 才能从图象中找出正确的结论和准确的答案 4 测电源电动势和内阻的其他方法 1 依据e 2 依据e 实验原理及方法1 实验原理 测量原理图如右图所示 由闭合电路的欧姆定律可得电池的电动势e 内阻r 路端电压u 电流强度i间的关系 u e ir 对于一定的电池 e和r都是确定的 所以改变r的阻值 测得多阻u i值 代入 式 可分别得到u1 e i1ru2 e i2ru3 e i3r 以上方程两两组成方程组 可求得多组e r值 取其平均值作为电池的电动势和内阻值的大小 2 实验器材 被测电池 干电池 电流表 电压表 滑动变阻器 开关 导线等 3 实验步骤 1 按右图把器材连接好 注意选取适当的电流表 电压表的量程 2 把滑动变阻器的滑动片移到一端 使接入电路部分的电阻最大 3 闭合开关 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 4 用同样的方法 测量并记录几组u i数值并记录下来 5 断开开关 整理好器材 6 根据测量的数据绘制u i图线 所得图线的延长线与u轴交点即为电源电动势e 图线斜率的绝对值即为电池的内阻r 也可解方程组计算出e r 4 注意事项 1 为了使电池的路端电压变化明显 电池的内阻宜大些 选用已使用过一段时间的1号干电池或水果电池 2 由于干电池在大电流放电时极化现象严重 电动势会明显下降 内阻r会明显增大 故实验中不能将电流调得过大 长时间放电不宜超过0 3a 短时间放电不宜超过0 5a 且读数要快 读完后立即切断电源 水果电池的内阻变化也比较明显 测量前应做好充分准备 测量尽量迅速 在内阻发生较大变化之前结束测量 3 实验中u取值不能太小 一般不得小于1v 测得的u i值不少于5组 且变化范围要大一些 解方程组求解e r值时 取1 4组 2 5组 3 6组求解后 求平均值 4 画u i图线时 要尽量使多数点落在直线上 不在直线上的点均匀分布在直线两侧 5 纵坐标可不从零开始 如右图所示 计算内阻时 要在直线上取两较远点用r 求出 横坐标必须从零开始 在用电压表和电流表测电源电动势和内电阻的实验中 根据如下图甲所示的实验电路测量得出如下的数据 1 试在图乙的坐标系中作出实验得到的u i图象 2 用绘制的u i图象得出所测电源的电动势为 v 电源的内电阻为 解析 如下图所示 画图时注意这些点应均分在直线的两侧 2 读出纵坐标上的截距为1 48 得出1 46v 1 50v均为正确 计算出该直线的斜率为0 52 注意与横轴相交的不是原点 得到0 50 0 60 均为正确 答案 1 如上图所示 2 1 48 得出1 46v 1 50v均为正确 0 52 得出0 50 0 60 均为正确 变式迁移 用右图的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻 因蓄电池内阻非常小 为防止调节滑动变阻器时造成短路 电路中用了一个保护电阻r0 除蓄电池 开关 导线外 可供使用的实验器材还有 a 电流表 量程0 6a 3a b 电压表 量程3v 15v c 定值电阻 阻值1 额定功率5w d 定值电阻 阻值10 额定功率10w e 滑动变阻器 阻值范围0 10 额定电流2a f 滑动变阻器 阻值范围0 200 额定电流1a 1 电流表和电压表各选哪个 2 定值电阻选用哪个 滑动变阻器选用哪个 试说明你选择的理由 解析 先由电源的电动势e 2 0v 一节蓄电池的电动势 分析 电压表的量程应选3v挡 若选15v挡则不便读数 定值电阻只有两个 若选用r0 10 的电阻 则线路上的电流最大为0 2a 但电流表的最小量程为0 6a 读数也不准确 故应选r0 1 的定值电阻 滑动变阻器接入电路后 改变其阻值时 应使线路中电流有明显的改变 若阻值过大 反而不利于调节 故选用r 10 的变阻器 由于定值电阻r0与滑动变阻器r已选 则可知电流表选量程为0 6a挡 答案 1 0 0 6a0 3v 2 定值电阻选用r0 1 滑动变阻器选用r 10 知能演练 基础巩固 1 测量电池的电动势和内电阻是用新电池好还是用旧电池好 用旧电池好 旧电池的内阻比较大 容易测量 2 随身听用电池当电源 连续几个小时地播放磁带 音质就会发生明显的改变 节奏变慢 音调变低 也就是说电池不能用了 但改听收音机时 仍能正常收听 这是为什么呢 播放磁带时 耗电荷量比较大 连续几个小时地播放 电池内阻变得比较大 导