测定电源电动势和内阻

1、2.10实验：测定电池的电动势和内阻学习目标1 知道测电源电动势和内阻的实验原理，进一步感受电源路端电压随电流变化的关系.2 学会根据图象合理外推进行数据处理的方法.3尝试分析电源电动势和内阻的测量误差，了解测量中减小误差的方法. 活动一：回顾闭合电路欧姆定律，回答下列问题提出问题：现在有一个干电池，要想测出其电动势和内电阻，你需要什么仪器，采用什么 样的电路图，原理是什么？活动二：用伏安法测电池的电动势和内阻【实验原理】由E=U +lr,由于电源电动势E和内阻r不随外电路负载变化而改变，只要改变负载电阻，测出、的两组数据，就可以列出两个关于E、r的两个方程，从而解出E、r.因此，用电压表、电

2、流表加上一个可变电阻就可能测出E、r。电路如右图所示【实验器材】电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔.【实验步骤】1 电流表用0.6 A量程，电压表用 3 V量程，按实验电路图连接好实物电路.2把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端.3 闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组 I、U值，并填入表格中.4.断开开关，拆除电路，整理好器材.【数据处理】(1) 用平均值法求 E和r:可以多测几组 U I数据，列出若干方程，求出若干组E、r, 最后以E的平均值和r的平均值作为实验结果。(2) 利用U-1图像

3、求电源电动势 E和内阻r:可以将U I值在U I图像中描出来，U I图像应该是一条直线.在坐标纸上建立 U-1 坐标系，依据测量数据在坐标系中画出相应的点，作一条直线使之通过尽可能多的点，并 使不在直线上的点尽可能均匀的分布在两旁.延长这条直线，读出它与U轴相交点的值，此值即为电源电动势E;这条直线与I轴的交点表示U=0(外电路短路)时的电流I短，而且I短=，则可计算 品洽出内阻r =.I '、.【误差分析】用伏安法测电源电动势和内阻的方法很简单，但系统误差较大这主要是由于电压表和电流 表内阻对测量结果的影响而造成的用这种方法测电动势可供选择的电路有两种，如下图甲、乙所示<Y&g

4、t;甲乙想一想：实验中应该测什么物理量？实际电路测的是什么？上述两种方法中产生误差的原 因分别是什么？对结果有什么影响？实际测量时采用哪个电路图比较好？为什么?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大约为0.1 Q和1kQ .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出电池的电动势 E=V，根据图象求出电池内阻r=U-I图线.根据图象读Q .I (A)0.120.200.310.320.500.57U (V)1.371.321.241.181.1

5、01.05D 0.10 D.3D 030 Q3D OjSD 0.70 讥活动三：安阻法和伏阻法测电动势和内阻1实验原理：E=l(R+r)只要能得到_、_的两组数据,列出两个关于 E、r的两个方程,从而求解出E、r ,用到的器材有：电池、 、 开关和导线。在下面左边的方框中画出电路图。由E=U + ¥r ,如果能得到、的两组数据,列出两个关于 E、r的两个方程,从而求解出E、r，用到的器材有：电池、 方框中画出电路图。2、用图像法找函数关系式开关和导线。在下面右边的LrI-rERE安阻法：E =1 (R r) 二.3、误差分析：由于电表有内阻，分析两种电路图产生误差的原因，对结果造成什

6、么样的 影响？例2、某研究性学习小组利用图甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图实乙 所示的R-图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到：E=V r=1,0>*知例3、某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势 动势约为4V，内阻在几欧到几十欧之间)A.电压表V(量程6 V，内阻约为6.0 k Q ) B .电流表A(量程2 mA,内阻约为C.电阻箱R(0999.9 Q )D.开关S一只、导线若干 某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，你认为可行 吗？请说明理由：.(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请画出实验电路图.E和内阻r.(电5060402015211 1 一(3 )根据 中实验电路测得的 5组U、R数据，已在上图中一二坐标系中描出了各点,U RQ .请作出图线.根据图线求得 E=课堂反馈：1.某同学采用如图甲所示的电路测电源电动势和内电阻，已知干电池的电动势约为 1.5V ,内阻约1 Q ,电压表(0-3V 3k Q),电流表(0-0.6A 1.0 Q ),滑动变阻器有 Ri(10 Q 2A)R2 (100 Q 0.1A)各一只。实验中滑动变阻器应选用