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1、新课标人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流第第十十节节 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AVSR一、实验原理一、实验原理伏安法：伏安法：E=U+E=U+I Ir rEr =I短OI/AU/V.E.I短U=-rU=-rI I+E+Er 测测 r真真 E测测 E真真E测测 = E真真误差来源于电压表的分流作用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于电流表的分压作用实验时采用甲图所示电路误差较小实验时采用甲图所示电路误差较小二、电路和器材的选择二、电路和器材的选择AVS甲RAVS乙R2 2、仪器选
2、择：、仪器选择：安培表：安培表：00.6A00.6A伏特表伏特表: :03V03V滑动变阻器滑动变阻器: :选用阻值较小的选用阻值较小的, ,最大阻值一般不超过最大阻值一般不超过2020AVS甲R三、实验步骤三、实验步骤1 1：按电路图连接实物图：按电路图连接实物图AVS甲R2、把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大把变阻器的滑片移到一端使电阻值最大3 3、闭合电键，调节变阻器，使电流表的读、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的示数，用同样的方法测量并记录几组U U，I I值。值。AVS甲R
3、I/AU/V注意事项注意事项（1）选用恰当的实验器材，实验时，应选用较大内阻的电压表和较小电阻选用恰当的实验器材，实验时，应选用较大内阻的电压表和较小电阻 值的变阻器电压表内阻越大，变阻器阻值越小，电流值的变阻器电压表内阻越大，变阻器阻值越小，电流 表的读数就越接表的读数就越接 近通过电源的真实电流，实验误差就会越小。近通过电源的真实电流，实验误差就会越小。（2）干电池在电流较大时放电极化现象较严重，电动势）干电池在电流较大时放电极化现象较严重，电动势E会明显下降，内电会明显下降，内电 阻阻r会明显增大，因此实验中不要将电流会明显增大，因此实验中不要将电流I调得过大，读电表要快，每次调得过大，
4、读电表要快，每次 读完立即断电。读完立即断电。（3）电键）电键S闭合前，变阻器滑片应处于阻值最大处。闭合前，变阻器滑片应处于阻值最大处。（4）要测出不少于）要测出不少于6组组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要 第第1、4为一组，第为一组，第2、5为一组，第为一组，第3、6为一组，求出平均值。为一组，求出平均值。（5）在画）在画UI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，而不要顾及个别离开较远的点以减少误差。线的两侧，而不要顾及个别离开较远的点以减少误差。（6）
5、本实验由于干电池内阻较小，路端电压）本实验由于干电池内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画图线的变化也较小，这时画图线 时，纵轴的刻度可以不从零开始，而且根据测得的数据从某一恰当值时，纵轴的刻度可以不从零开始，而且根据测得的数据从某一恰当值 开始。但这时图线和横轴的交点不是短路电，而图线与纵轴的截距仍开始。但这时图线和横轴的交点不是短路电，而图线与纵轴的截距仍 为电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻。为电动势，图线斜率的绝对值仍为内阻。四、数据处理四、数据处理方法一：公式法方法一：公式法I/AU/V123456E/Vr/1、4组2、5组3、6组平均值方法二：图象法方法二：图象法思考：考虑电压表的
6、分流作用，大致画出思考：考虑电压表的分流作用，大致画出U-U-I I真实图线真实图线Er =I短OI/AU/V.E.I/AU/V123456U/I/例例1. 一位同学记录的一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据组数据见表。试根据这些数据在下图中画出在下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动图线，并根据图线读出电池的电动势势E= ，电池的内阻，电池的内阻 r = .I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.75例例2. 如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差
7、的说法， 正确的是正确的是 ( )vA解：解： E = U + Ir ， I=(IA +U/RV) ，由于电压表的分流由于电压表的分流作用，对于每个电压值作用，对于每个电压值U1 ，测得的电流，测得的电流IA小于总电流小于总电流I1，U越大，越大，I A跟跟I1相差越大，相差越大， 画出的图线应为实线所示：画出的图线应为实线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。所以内电阻的测量值小于真实值。CA .由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；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；由于电流表的分压作用，使内电
8、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；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；由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；五、常见的电源电动势和内阻的测量思路五、常见的电源电动势和内阻的测量思路 : : 设计测设计测E E、r r的其它方法及对应的误差分的其它方法及对应的误差分析析I-I-R R法：法：R1AR2K1K2ARKAVS乙RU-RU-R法法：VRKK2R1VR2K1AVS甲R答案答案 (1)ACE(2)电压表的分流作用电压表的分流作用答案答案 (1)见解析见解析(2)1.460.71(3)34图图 2108答案答案 31
