物理选修3-1 测定电池电动势和内阻2015

§2.9实验：测定电池的电动势和内阻实验：测定电池的电动势和内阻测定电池和电动势和内阻

一、实验目的:

闭合电路欧姆定律E=IR+Ir

二、实验原理：E=I1（R1+r）E=I1（R2+r）ErSRVASREr1、I—R法：2、U—R法：3、伏安法（又叫U—I法）：AVS甲RAVS

乙RA表内接法A表外接法1、电路选择及误差分析AVS甲RAVS乙R一般采用甲图电路误差较小甲图：误差来源于电压表的分流作用乙图：误差来源于电流表的分压作用二、U-I法电路和器材的选择适宜测小内阻电源适宜测大内阻电源2、器材选择：安培表：小量程，如：0~0.6A伏特表：小量程，如：0~3V滑动变阻器：阻值较小的,如：最大阻值10~20Ω被测干电池：内阻较大电键和导线四、实验步骤1：按原理图连接实物图2：把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大。3：闭合电键，调节变阻器，使电流表的读数有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记录几组U、I值。4：断开电键，整理好器材。123456U/VI/A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。

E=U1+I1rE=U2+I2rE=U3+I3rE=U4+I4rE=U5+I5rE=U6+I6rE1r1E2r2E3r3E和r方法二：图象法

在坐标纸上以Ｉ为横坐标，Ｕ为纵坐标，用测出的几组Ｕ、Ｉ值画出Ｕ－Ｉ图像。00.51.0.E.优点：减少实验误差，简便、直观。E等于U轴截距r等于直线的斜率的绝对值EIr=短1、如果实验室准备有新旧电池在该实验中选用什么电池更好一些？试说明理由。答：使用旧电池好，内阻大，这样路端电压变化明显，实验误差小。2、在实验过程中通电电流能否太大？若电流太大对实验会有什么影响？电流能否太小？太小又会如何？答：不能，电池老化严重，I太大，会使内阻变化快。误差大。I太小，电压变化不明显，误差大。答：读数要快，读完立即断开。3、为了不使通过电源的电流时间太长，在实验过程中开关应如何使用？思考与讨论：4、在闭合开关之前，应把滑片置于使接入电路的变阻器电阻最大的位置。6、如果发现个别明显错误的数据，应该把它剔除。5、滑动变阻器改变外电路电阻时，注意电流表示数的变化，不要使电路中的电流过大，以免损坏仪器和电源。05年南通质量检测一12、

某同学采用如图甲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1.5V，内阻约1Ω，电压表(0-3V,3kΩ),电流表(0-0.6A,1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω2A)和R2(100Ω0.1A)各一只;(1)实验中滑动变阻器应选用

(选填R1或R2).(2)在乙图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/VVA图甲图乙R11.50图线的斜率为0.7/0.37=1.85Ωr=1.85-RA=0.85Ω0.85

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，画出的图线应为虚线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。C例1、（3）某研究性学习小组利用右图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下图所示的2006年天津理综卷22(3)、R～1/I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＝

Ω。ARErS103.01.02.0–202468R/Ω解：