高考物理总复习-测定电池的电动势和内阻

实验:测定电源的电动势和内电阻3－1第二章恒定电流AVRxAVRx电流表内接法测大电阻(RX＞＞RA)电流表外接法测小电阻(RX＜＜RV)实验:伏安法测电阻I测＝I真，U测>U真∴R测>R真

U测=U真,I测>I真∴R测<R真

“大内大，小外小。”RxAVAVRx分压式接法限流式接法滑动变阻器的接法：[实验目的]测定电池的电动势和内电阻.

闭合电路欧姆定律

E=U+IrU-路端电压I-干路电流[实验原理]AVSR实验:测定电源的电动势和内电阻方法一：公式法多测量几次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[数据处理]方法二：图象法以Ｉ轴为横坐标，Ｕ为纵坐标，用测出几组的Ｕ，Ｉ值画出Ｕ－Ｉ图像.E.EIr=短E等于U轴截距r等于直线的斜率的绝对值[实验器材]待测电池，电压表（0－3V），电流表（0－0.6A），滑动变阻器（10Ω），电键，导线。？想一想：纵、横坐标都必须从0取起吗？答：I轴必须从0取起，U轴可以不从0取起。OI/AU/V..EE等于U轴截距[实验步骤]1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。

2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组I、U值。4．断开开关，整理好器材。5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。思考与讨论：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，这样路端电压变化明显，实验误差小答：不能，I太大，电池老化严重，内阻很快变大电流太小，电压变化不明显，误差大答：读数要快，读完立即断开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？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？[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，可选用已使用过一段时间的1号干电池。2．干电池在大电流放电时，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0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。3．要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些。4．在画U－I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使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不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。5．干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U－I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，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）。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。AVS甲RAVS乙R甲图：乙图：误差来源于电压表的分流作用误差来源于电流表的分压作用[误差来源及分析]1．系统误差分析：OI/AU/V..EU准确I测<I真I真＝I测＋IVU＝0时，Iv＝0∴E测<Er测<rE测＝Er测>rOI/AU/V..EI准确U测<U真U真＝U测＋UAI＝0时，UA＝0E真等效电源等效电源解得解得：∴E测<Er测<rAVS甲RE测＝Er测>rAVS乙R解得：公式计算法分析：式中的ε与r是电动势和内阻的真实值2．为了减小偶然误差，要多做几次实验，多取几组数据，然后利用U-I图象处理实验数据。3．每次读完电表示数没有立即断开电源,造成E和r的变化。[误差来源及分析]1．系统误差分析：1）计算法2）图象法3）等效电源法电路和器材的选择例.在测定电池的电动势和内阻的实验中,待测电池、开关和导线，配合以下哪组仪器，可以达到实验的目的（）A、一只电流表和一个电阻箱B、一只电流表、一个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ABC

1．用电阻箱、电流表测定（1）电路图如图所示（2）原理：E=I1（R1+r）

E=I2（R2+r）（3）误差分析：来源于电流表分压，即2．用电阻箱、电压表测定（1）电路图如图所示（2）实验原理：（3）误差分析：来源于电压表的分流，即E测＝Er测>rE测<Er测<r[其他测量方法]例1．在测定一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2Ω）的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A电压表量程为15V，B电压表量程为3V，A变阻器为（20Ω，3A），B变阻器为（500Ω，0.2A） 电压表应该选

（填A或B），这是因为

. 变阻器应该选

（填A或B），这是因为

.答：B，A电压表量程过大，误差较大；A，B变阻器额定电流过小且调节不便例2．测量电源B的电动势E及内阻r（E约为4．5V，r约为1．5Ω）。器材：量程3V的理想电压表V，量程0．5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑动变阻器R′，电键K，导线若干。①画出实验电路原理图。图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。②实验中，当电流表读数为