第10节实验：测定电池的电动势和内阻

1、第第1010节节 实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻北京师范大学基础教育实验学校贵州兴仁中学北京师范大学基础教育实验学校贵州兴仁中学第三章第三章 恒定电流恒定电流LOGO问1 1：闭合电路的欧姆定律内容是什么？公式怎么写？知识知识回顾回顾 闭合电路中的闭合电路中的电流电流跟电源的电动势跟电源的电动势成成正比正比，跟，跟整个电路的电阻整个电路的电阻成成反比反比，这，这就是闭合电路的欧姆定律。就是闭合电路的欧姆定律。EIRr电动势电动势E E多大？多大？内电阻内电阻r r多大？多大？需要什么需要什么仪器，采仪器，采用什么样用什么样的电路图的电路图，原理是，原理是什么？什么？L

2、OGO方案方案1 1、伏安法、伏安法由E E= =U U+ + I I r r 知，测出知，测出U U、I I可求出可求出E E、r rLOGO方案方案2 2、电流表、定值电阻法、电流表、定值电阻法由E E= = I Ir r+ +IRIR知，测出知，测出I I、R R可求出可求出E E、r r一只电阻一只电阻可行吗？可行吗？还有什么还有什么方法知道方法知道电阻呢？电阻呢？单刀双单刀双掷开关掷开关LOGO方案方案3 3、电压表、定值电阻法、电压表、定值电阻法一只电阻一只电阻可行吗？可行吗？还有什么还有什么方法知道方法知道电阻呢？电阻呢？由 知，测出知，测出U U、R R可求出可求出E E、r

3、rE=U+URr这几种方法均可测量这几种方法均可测量E E和和r r，今天我，今天我们这节课选择用们这节课选择用伏安法伏安法测量测量LOGO伏安法测电源电动势和内阻伏安法测电源电动势和内阻1 1、实验原理、实验原理伏安法：E E=U+I=U+Ir r1122ErEUI rIU1221122112IUI UIIrUIEUIU = -rI + Ey = - k x + bOI(x)/AU(y)/VE(b)I短Er I短LOGO2 2、电路的选择、电路的选择误差来源于误差来源于电压表电压表的分的分流作用流作用误差来源于误差来源于电流表电流表的分的分压作用压作用实验时采用实验时采用甲图甲图所示电路误差

4、较小所示电路误差较小AVS甲RAVS乙R引起误差引起误差的原因是的原因是什么呢？什么呢？LOGO3 3、仪器选择：、仪器选择：已知：一节干电池的电动势约为已知：一节干电池的电动势约为1.5V1.5V，内电阻大约为内电阻大约为零点几欧零点几欧。安培表：0 00.6A0.6A， 0 03A3A伏特表: 0 03V3V， 0 015V15V滑动变阻器: 50， 20 如何选择上述仪器呢？LOGO4 4、实验步骤、实验步骤(1)(1)：按电路图连接实物图：按电路图连接实物图AVSRLOGO(2)(2)、把变阻器的滑片移到一端使接入电路的、把变阻器的滑片移到一端使接入电路的阻值最大，电压表读数最小阻值最

5、大，电压表读数最小(3)、闭合电键，调节变阻器，使电流表的读 数有明显示数，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。I/AU/V(4)、整理器材实验录像：测定电源电动势和内阻LOGO(5)(5)、数据处理、数据处理方法一：公式法方法一：公式法1122ErEUI rIU1221122112IUI UIIrUIEUII/A0.30 0.40 0.75 0.90 1.75U/V1.25 1.20 1.05 1.00 0.65E/Vr/1、3组2、4组3、5组平均值1.381.361.351.360.440.400.400.41LOGO(5)(5)、数据处理、数据处理I/A0

6、.30 0.40 0.75 0.90 1.75U/V1.25 1.20 1.05 1.00 0.65方法二：图象法1 12 20 0I/AU/V12E=1.37VU UI I0.65 1.20tan0.4070.411.750.40UI tan0.41r LOGO5、实验注意事项（1 1）干电池在电流较大时，电动势干电池在电流较大时，电动势E E会明显会明显下降，内电阻下降，内电阻r r会明显增大，因此实验中不要会明显增大，因此实验中不要将电流将电流I I调得过大，读电表要快，每次读完立调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。即断电。（2 2）电键电键S S闭合前，变阻器滑片应处于接入闭合前，

7、变阻器滑片应处于接入电路的阻值最大处。电路的阻值最大处。（3 3）要测出不少于要测出不少于6 6组组I I、U U数据，且变化范数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要第围要大些，用方程组求解时，要第1 1、4 4为一为一组，第组，第2 2、5 5为一组，第为一组，第3 3、6 6为一组，求出平为一组，求出平均值。均值。（4 4）在画在画U UI I图线时，要使较多的点落在这图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开较远的点以减少误差。而不要顾及个别离开较远的点以减少误差。（5 5）本实验由于干电池内阻较小，路端电

8、压本实验由于干电池内阻较小，路端电压U U的变化也较小，这时画图线时，纵轴的刻度的变化也较小，这时画图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而且根据测得的数据从某可以不从零开始，而且根据测得的数据从某一恰当值开始。但这时图线和横轴的交点不一恰当值开始。但这时图线和横轴的交点不是短路电，而图线与纵轴的截距仍为电动势，是短路电，而图线与纵轴的截距仍为电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻。图线斜率的绝对值仍为内阻。LOGO【例例1 1】为了测一节干电池的电动势和内阻，为了测一节干电池的电动势和内阻，现准备了下列器材：现准备了下列器材：待测干电池（电动势约待测干电池（电动势约1.5V1.5V，内阻约，内阻约1.

9、01.0）电流表电流表G G（满偏电流（满偏电流3.0mA3.0mA内阻内阻1010）安培表安培表A A（量程（量程0 00.6A0.6A，内阻约为，内阻约为0.50.5）滑动电阻器滑动电阻器R R1 1（0 02020，10A10A）滑动电阻器滑动电阻器R R2 2（0 0100100，1A1A）定值电阻定值电阻R R3 3=990=990开关和导线若干开关和导线若干（1 1）为了能准确进行测量，也为了操作方便，为了能准确进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是实验中应选用的滑动变阻器是 。LOGO（2 2）请画出实验原理图。请画出实验原理图。（3 3）如图为某同学根据正确的电路图做出的如图为某同学根据正确的电路图做出的I I1 1I I2 2图线