《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_12019010223》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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_12019010223（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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0.6 A量程，电压表用3 V量程， 按实验原理图连接
2、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
3、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0.3 A，短时间放电电流不宜超过0.5 A。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
4、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0.5 A，故需要选00.6 A。 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1.5 V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
5、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(01 k) D电压表(03 V) E电流表(00.6 A) F电流表(03 A) 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
6、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0.5 A，故需要选择00.6 A，所以电流表应选E。 (2)电路图如图所示。,答案 (1)B E (2)见解析 (3)1.5 1,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1.5 V(小于1.5 V) 电流表，量程0.6 A 电压表，量程1.5 V 滑动变阻器，020
7、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)1.45 2.9,1.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11 A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
8、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1.5 V，且干电池是直流电源，故B符合要求。 (2)电压表应与滑动变阻器、电流表整体并联，故b导线连接错误。 (3)纵截距为电动势，所以E1.46 V，斜率为电源内阻，r0.78 答案 (1)B (2)b (3)1.46(1.451.47) 0.78(0.770.79),
