测定电池的电动势和内电阻

1、测定电池的电动势和内电阻第1页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四课题：九 测定电池的电动势和内阻一、实验原理闭合电路欧姆定律E=U+IrE=U1+I1rE=U2+I2r求出E、r电压表、电流表测U、I思考：有没有其他方法？U=IR电流表、两个定值电阻I=U/R电压表、两个定值电阻第2页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四二、实验方案和电路图1、用电压表、电流表测电池的E、r2、用电流表、定值电阻测电池的E、r电阻箱第3页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四3、用电压表、定值电阻测电池的E、r电阻箱二、实验方法1、水果电池优点：内阻较

2、大缺点：内阻易变化2、测出多组作图求解第4页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四vA实验电路及其实物连线图返回第5页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四4、实验数据处理 把所测量的数据代入U = EIr， 计算出 ， 同理，把其它几组 r2、r3、E2、E3算出来， 用公式， 即为所测电源的电动势和内阻。 平均值法第6页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四 图象法I/AU/V0.10.20.30.40.51.11.21.41.3丙1.5U/V00.51.01.5I/A0.10.20.30.40.5*甲I/A乙0.51.01.5U/V0

3、.20.30.40.500.1第7页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四0I/AU/VEI短（1）图象在纵轴上的截距为电源的电动势E（2）图象在横轴上的截距为短路电流I短（U=0）（3）图象的斜率为电源内阻的负值k=-r=E/I短=UIU0图像处理第8页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四四、注意1、测干电池的电动势和内阻，应选用旧电池旧电池的内阻较大，以使电压表示数变化明显2、用电压表和电流表测电池的电动势和内阻，应选用安培表的外接法3、U=0时的电流为短路电流4、根据图象求E、r误差较小第9页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四用

4、伏安法测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应选用内阻较小的电压表和电流表C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 D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第10页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四2下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是 （ ） A测出两组I、U的数据，代人方程组：EU1十I1r和EU2十I2r，求出E和rB多测几组I、U的数据

5、，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C测出多组I、U的数据，画出UI图象，再根据图象求E、rD多测出几组I、U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻。第11页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四真实值测量值误差分析：第12页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四误差分析：真实值测量值第13页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四3、系统误差原因分析r 测 r真 AV甲AV乙E测 E真E测 = E真.-.IU.IU第14页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期

6、四U/I/例1. 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据在下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动势E= ，电池的内阻 r = .I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.75第15页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四E rAR1 R2 例2. 如图示的电路中，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 真实值，产生误差的原因是 。等于偏大电流表有内阻 例.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

7、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C D第16页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四 例3. 如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是 ( )A .由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实 值；B. 由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；C. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；D. 由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值； vA解： E = U + Ir ， I=(IA +U/RV) ，由于电压

8、表的分流作用，对于每个电压值U1 ，测得的电流IA小于总电流I1，U越大，I A跟I1相差越大， 画出的图线应为实线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。C第17页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四 （8分）现有器材：量程为10.0mA、内阻约30-40 的电流表一个，定值电阻R1=150，定值电阻R2=100 ，单刀单掷开关K，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5V）的电动势。（1）按要求在实物图上连线。（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为= ，式中各直接测得量的意义是： .2002年河南高考12R1 R2R1 R2第18

9、页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四 （1）连图：左图只用R1接入电路；右图用R1和R2串联接入电路。 （2） I1是外电阻为R1时的电流， I2是外电阻为R1和R2串联时的电流.测量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+ Rg+ r） E=I2（ R1+ R2+ Rg+ r） 联立 解得注意：若只用R2接在电路中，则电流将超过电 流表的量程，所以用 R1和R2串联接入电路。 解答：第19页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四二、电源电动势与内阻测量的基本情景变式变式一实验中除了待测电池和电键导线外只有电阻箱和电流表， 测定电源的电动势和内电阻。如

10、何测？（1）电路如图所示：A（2）主要步骤改变电阻箱阻值R，测出对应的电流I由（E=I1R1+I1r， E=I2R2+I2r） 得： 若能测出多组I、R值，以R为纵坐标， 为横坐标，作出 图象，由于 ，可知这条图线是直线，直线在纵轴的截距r，图线的斜率E=tg。第20页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四变式二实验中除了待测电源和电键导线外，只有电阻箱和电压 表，如何测？ （1）电路如图所示V1/IR-r（2）主要步骤 改变电阻箱阻值R，测出对应的电压U由 ， 求出电源的电动势和内阻第21页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四变式三今有一个阻值为5的定值

11、电阻，一个理想电压表(量程大于电源电动势)，开关及导线若干，能否测电源电动势和 内阻？（2）主要步骤：（3）电源电动势和内阻：闭合K1 、 K2 ，记下电压表读数U2（1）电路如图所示： 断开K2、闭合K1，记下电压表读数U1E=U1第22页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四变式四今有一个阻值为10的定值电阻，一个电压表，开关和导 线若干，电压表表盘上有刻度但无刻度值。请设计一个能 测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大，电压 表量程大于电动势，电源内阻约为几欧）。要求： 画出实验电路图 简要写出完成接线后的实验步骤 写出需测量的量，计算电源内阻的表达式 （1）电路

12、如图所示： （2）主要步骤：断开K2、闭合K1，记下电压表偏转格数N1 闭合K1 、 K2 ，记下电压表偏转格数N2 （3）电源内阻： 第23页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四变式五有两只伏特表V1和V2，量程已知，内阻不知，另有一干 电池，它的内阻不能忽略，但大小未知。只有这两只伏特 表，电键和连接导线若干，要求通过测量计算出干电池的 电动势（已知电动势不超过伏特表的量程）要求： 画出测量时所用的电路图 以测量的量为已知量，导出计算电动势的表达式 （1）电路如图所示：S1V1S2V2（2）主要步骤：闭合S1、S2，记下V1的读数U1，则 由上两式可得： 闭合S1、断开

13、S2，记下V1的读数 ，V2的读数U2，则 第24页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四AV（一）AV（二）变式六. 判断下列电路能否测电源电动势和内阻 （电表都是理想电表）AV（三） 已知电阻AV（四） 已知电阻第25页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四变式七测量电源B的电动势E及电阻r（E约为4.5V，r约为1.5） 器材：量程3V的理想电压表、量程0.5A的电流表（具有一定内 阻）、固定电阻R=4、电键K、滑线变阻器R、导线若干要求： 画出实验电路原理图（图中各元件需用题目中给出的符 号或字母标出） 实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1

14、，当电 流表读数为I2时，电压表读数为U2，则可以求出E= _ r= _（用I1、I2、U1、U2及R表示）（1）电路如图所示：AVKBRR第26页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第27页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第28页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第29页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第30页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第31页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第32页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第33页，共

15、56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第34页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第35页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第36页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第37页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第38页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第39页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第40页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第41页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第42页，共56页，2022年，5月

16、20日，11点52分，星期四第43页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第44页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第45页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第46页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第47页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第48页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第49页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第50页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第51页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第52页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第53页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四第54页，共56页，2022年，5月20日，11点52分，星期四用伏特表和安培表测定一节电池的电动势和内阻，因蓄电池内阻非常小，为防止调节变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电阻R0，除开关、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，额定功率为5W）D.定值电阻（阻值10，额定功率为10W）E.滑动变阻器（阻值范围0-10，