（浙江专用）2018-2019学年高中物理 第二章 恒定电流 2-10 实验：测定电池的电动势及内阻课件 新人教版选修3-1.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EUIr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EIRIr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EUIr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EUIr，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00.6A。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(020)C滑动变阻器(01k)D电压表(03V)E电流表(00.6A)F电流表(03A)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UI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00.6A，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，020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UI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UI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UI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UI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