实验测定电池的电动势和内阻市赛一等奖

第二章恒定电流第十节实验：测定电池的电动势和内阻电池已成为人类生活的亲密伙伴，生活中处处需要电池，新旧电池的主要不同是什么呢？如果我们想比较下它们的电动势和内阻的关系应该如何设计实验呢？本节课我们就一起来探讨下电池的电动势和内阻的测量方法。1给你一节使用过的干电池、一个滑动变阻器、一个安培表、一个伏特表、一个开关和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻？原理：E=UIr一、实验原理及电路AVSRE=U1I1rE=U2I2r伏安法2给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、一个安培表、一个开关和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻？E=I1R1I1rE=I2R2I2rARS原理:E=IRIr3给你一节使用过的干电池、一个变阻箱、一个电压表、一个电键和导线若干,如何测量这节电池的电动势和内阻？原理:E=U+URr

E=U1

+U1R1r

E=U2

+U2R2rVRS安阻法伏阻法电流表电压表滑动变阻器开关、导线及坐标纸、铅笔选择量程接近电源电动势（选用阻值较小的,最大阻值10─20Ω）二、实验器材的选择以伏安法为例被测电池（干电池）两图中电压表和电流表的测量值都是准确的吗？如果不是，哪么哪个表测量值准确？哪个表测量值有误差？误差是偏大还是偏小？因为待测部分（电池）的电阻是小电阻，故采用电流表外接法（相对待测部分）误差会小些，即甲图。甲乙AVRAVRAVSR三、系统误差分析I真IvI测UI测量值×××真实值I测=I真－IvErUI测量值×××真实值AVSRE

rU测=U真－UA电压表的分流电流表的分压E测＜E真偏小；r测＜r真偏小E测＝E真准确；r测＞r真偏大当然也有偶然误差例1如图是测量电源内电阻的电路，下列说法正确的是

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AVSRUIU1IAI1测量值真实值解析：E=UIr，I=IAU/RV，由于电压表的分流作用，对于每个电压值U1，测得的电流IA小于总电流I1，U越大，IA跟I1相差越大，画出的图线应为实线所示。C1确定电流表和电压表的量程，按图示电路把器材连好。四、实验步骤AVSR2把滑动变动器的滑片移到一端使其阻值最大。3闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显读数，记录一组电流电压值，用同样的方法测量并记录几组U、I值。4断开开关，整理好器材。5数据处理：用原理中的方法计算或画图线算E和r。例2在用电压表、电流表测两节干电池串联的电动势和内阻时，除备有被测电池、开关和足够的导线外，还备有下列仪器可供选择：A电流表0～06AB电流表0～3AC电压表0～3VD电压表0～15VE滑动变阻器20Ω，2AF滑动变阻器1700Ω，03A应该选用的仪器是__________填器材前面的选项字母。ACE五、数据处理方法一：公式法改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的值，代入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出E、r取平均值。方法二：图象法OI/AU/VEEIr=短在坐标纸上以I轴为横坐标，U为纵坐标，用测出几组的U，I值画出U－I图象。所得直线跟纵轴的交点即为电动势E的值，图线的斜率的绝对值即为内阻的值。例3一个学生利用实验方法测得数据，根据这些数据，画出了如图所示的U－I图象，从图中可得出电源电动势为______V，内阻为______Ω。2926六、注意事项1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应大些选用已使用过一段时间的干电池。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，故长时间放电不宜超过03A，短时间放电不宜超过05A，因此，实验中不要将R调得过小，读电表示数要快，每次读完应立即断电。3测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些。用方程组求解，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出E、r值，再求平均值．4计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用公式计算出电源的内阻r。5干电池内阻较小时，U的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如下图甲所示的状况，使下部大面积空间得不到利用。可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始横坐标I必须从零开始，如图乙所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小。此时图线与横轴交点不表示短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势．要在直线上任取两个相距较远的点，用r＝|ΔU/ΔI|求电池的内阻r。6画U－I图线时，使较多的点落在这条直线上或各点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。去掉偶然误差，提高精确度。测定电池的电动势和内阻实验原理原理1：用伏安法测E、r原理2：用电流表和电阻箱测E、r原理3：用电压表和电阻箱测E、r试验方法要点：熟悉实验所用的器材，会根据不同的实验原理选择不同的实验器材，并按照合理规范的步骤进行操作。3数据处理（伏安法）：平均值法、图象法ABC1在测定电池的电动势和内阻的实验中，用待测电池、开关和导线，配合下列仪器可以达到的实验目的的是（）A一只电流表和一个电阻箱B一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器C一只电压表和一个电阻箱D一只电流表和一个滑动变阻器2用图所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为15V，内阻约1Ω，电压表0─3V,3Ω,电流表0─06A,10Ω,滑动变阻器有R110Ω，2A和R2100Ω，01A各一只。1实验中滑动变阻器应选用。2请用笔画线代替导线连接实验电路。3在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的U─I图线,由图线可较准确求出该电源电动势E=V;内阻r=Ω。1.500.10.20.30.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/