徐州经济技术开发区高级中学高中物理学案测定电池的电动势和内阻

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2.10测定电池的电动势和内阻【学习目标】1.学习测量电源电动势和内阻的方法，掌握科学测量的步骤。图（1）2.了解实验中误差的来源,了解用不同方法测量得出结果E与r的误差分析。图（1）3.知道实验原理，学会科学处理实验数据的方法——公式法和图象法.自主学习1、实验原理（1）用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器）测量。如图(1）所示:测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。原理公式：_____________图（2）图（2）(2）用电流表、电阻箱测量。如图（2）所示：测出两组______值，就能算出电动势和内阻。原理公式：_____________图（3）（3)用电压表、电阻箱测量。如图（3）所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。原理公式：_____________图（3）这几种方法均可测量，下面我们以图（1）所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。2．实验器材：电池(待测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线,坐标纸。图（1）3．实验步骤：图（1）（1）确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。（2）把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端.（3）闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I、U值。(4）断开电键,整理好器材。（5)数据处理：在坐标纸上作U－I图，求出E、r4.数据记录实验序号123456I/AU/V5。数据处理代数法用两组U和I的数据,代入得解方程组得到E和r的值为了减小实验的偶然误差，应该利用U、I的值多求几组E和r的值，算出它们的平均值2、图像法(描点法）以I为横坐标、U为纵坐标建立直角坐标系，根据几组U、I的测量值在坐标系中描点作图.思考：在上面的图像中找到电池的电动势和内电阻？误差分析思考:实验中在选用电路图时，有如下两种分析每种情况造成误差的原因？公式中U、I测量值与真实值的比较E、r测量值与真实值的比较(可用U—I图分析）哪种电路图实验误差较小？例1:在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ。下面分别为实验原理图及所需的器件图。（1).试在下图中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路.（2）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U-I图线。I(A）0。120.200。310.420。500。57U(V）1。371.321.241。181。101。05（3)根据图象读出电池的电动势E=

V，根据图象求出电池内阻r=

Ω.【当堂检测】1．在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器。可以达到测定目的( )A.一只电流表和一只滑动变阻器B.一只电流表和一只电压表C.一只电流表和一只电阻箱D.一只电压表和一只电阻箱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，代入方程组中，即可求出E和rB．多测几组I，U的数据,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U-I图像，再根据图像求E，rD．多测出几组I，U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出开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r3．如图3是测量电源电动势和内电阻的电路,关于误差的说法正确的是()Av图3Av图3B．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；E．测出的电动势与真实值相同;Ｆ．测出的电动势比真实值小．00.20.40.62.42.600.20.40.62.42.62.83.0I/AAU/VA。纵轴的截距表示电源的电动势，即E=3.0VB.横轴的截距表示电源的短路电流，即I短=0。6AC.电源的内阻r=5ΩD。电源的内阻r=1.0ΩU/VI/A0．80．91．01．10．30．20．101．51U/VI/A0．80．91．01．10．30．20．101．51．21．41．30．4丙甲A甲AVErS乙（1)实验中滑动变阻器应选用（填“R1”或“R2”).(2)在图乙中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,由图可较准确地求出该电源电动势E＝V；内阻，rΩ。(4）6．某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干,该同学按如图所示电路进行实验,测得的数据如下表所示．ＡＡRE