人教版选修31 2.10实验测定电池的电动势及内阻 课件（32张）.ppt

第10节实验 测定电池的电动势及内阻 研究学考 明确要求 基础梳理 1 实验方案 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 图1 两组 电池 开关 滑动变阻器 电压表 电流表 2 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 图2 i r 电池 开关 电阻箱 电流表 图3 u r 电池 开关 电阻箱 电压表 2 实验步骤 1 电流表用0 6a量程 电压表用3v量程 按实验原理图连接好电路 2 把滑动变阻器滑片移到使其阻值最大的一端 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 i u 用同样的方法测量几组i u值 填入表格 4 断开开关 整理器材 图4 3 数据处理 1 公式法 把测量的几组数据分别代入e u ir中 然后两个方程为一组 解方程求出几组e r的值 最后对e r分别求平均值作为测量结果 2 图象法 以i为横坐标 u为纵坐标建立直角坐标系 根据几组i u的测量数据在坐标系中描点 用直尺画一条直线 使尽量多的点落在这条直线上 不在直线上的点 能大致均衡地分布在直线两侧 图5 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 宜选用旧电池和内阻较大的电压表 2 电池在大电流放电时极化现象较严重 电动势e会明显下降 内阻r会明显增大 故长时间放电电流不宜超过0 3a 短时间放电电流不宜超过0 5a 因此实验中不宜将i调得过大 读电表的示数时要快 每次读完后应立即断电 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 图6 4 为了提高测量的精确度 在实验中i u的变化范围要大一些 计算e r时 u1和u2 i1和i2的差值要大一些 5 用伏安法测电动势e和内电阻r时 可以设计成两种电路 图7 如图7所示 在实验中我们选择甲图的原因有 依据闭合电路的欧姆定律e u ir 在实验中需要测路端电压u和通过电源中的电流i 可以看出 甲图中由于电压表的分流作用 使电流表测得的不是真实的通过电源的电流 乙图中由于电流表的分压作用 电压表测得的不是真实的路端电压 这两个电路都存在系统误差 由于电流表的电阻和电源的内阻差不多大 故电流表的分压作用不能忽略 所以选用甲图 6 仪器的选择 电流表量程的选择 量程要大于电源允许通过的最大电流 对于电池来讲允许通过的最大电流是0 5a 故需要选0 0 6a 电压表量程的选择 量程要大于电源电动势 对一节干电池来讲 在大于1 5v的情况下电压表量程越小越好 滑动变阻器的选择 滑动变阻器的最大电阻为待测电阻的几倍时较好 在该实验中因电源内阻比较小 故滑动变阻器选择较小一点的即可 典例精析 在 用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻 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 c 滑动变阻器 0 1k d 电压表 0 3v e 电流表 0 0 6a f 电流表 0 3a 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 2 为了最大限度的减小实验误差 请在虚线框中画出该实验最合理的电路图 3 某同学根据实验数据画出的u i图象如图8所示 由图象可得电池的电动势为 v 内电阻为 图8 解析 1 滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好 在该实验中因电源内阻比较小 故滑动变阻器选择较小一点的即可 故滑动变阻器应选b 也可以从便于调节的角度来分析 应该选择阻值较小的滑动变阻器 电流表的量程要大于电源允许通过的电流 对于电池来讲允许通过的最大电流一般是0 5a 故需要选择0 0 6a 所以电流表应选e 2 电路图如图所示 答案 1 be 2 见解析 3 1 51 即学即练 某实验小组利用如图9所示电路测定一节电池的电动势和内阻 备有下列器材 图9 待测电池 电动势约为1 5v 小于1 5v 电流表 量程0 6a 电压表 量程1 5v 滑动变阻器 0 20 开关一个 导线若干 1 按电路图将实物 如图10甲所示 连接起来 2 小组由实验数据作出的u i图象如图乙所示 由图象可求得电池电动势为 v 内阻为 图10 答案 1 如图所示 2 1 452 9 1 在测量电源电动势和内阻的实验中 某同学根据实验数据 作出了正确u i图象 如图11所示 其中图线斜率绝对值的物理含义是 图11a 短路电流b 电源内阻c 电源电动势d 全电路电阻 解析由测量电源电动势和内阻的实验所作出的u i图象 图线斜率的绝对值表示电源的内阻 答案b 2 在测定电池的电动势和内阻的实验中 通常有三种测定方案 即 伏安法 电流表 电阻箱法 电压表 电阻箱法 下面所给出的四种电路中 能完成此实验的是 答案c 甲乙 图12 2 该同学根据图13甲中的电路图将实验仪器连接成如图乙所示的实验电路 a b c d四条导线中 其中有一条导线连接错误 则该导线是 3 该同学利用正确的电路测得多组电流 电压值 并根据实验数据得到如图丙所示的u i图线 由此可知该电池的电动势e v 内阻r 均保留三位有效数字 图13 解析 1 一节干电池电动势为1 5v 且干电池是直流电