测定电池的电动势和内阻

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1、测定电池的电动势和内阻注意事项1．可选用旧电池：为了使电路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．电流不要过大，读数要快：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．计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值再

2、求平均值．4．合理选择标度：为使图线分布空间大，如图所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻不能用r＝确定，应根据r＝确定．8误差分析①用图象法求E和r时作图不准确．②由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差．•本实验中测量结果是：E测

3、．①测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式________，利用测量数据作出UI图象，得出E和r.②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路．③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的UI图象如图中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”)，电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”)．曲线

4、(c)对应的电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.当外电路总电阻为2500Ω时，该电源的输出功率P＝________mW.(均保留三位有效数字)8解析　①本题是利用伏安法测电源电动势和内阻，由E＝U＋Ir得U＝E－Ir.②连图要从电源正极出发，先连接串联部分，最后再进行并联，并注意电压表、电流表的正、负接线柱，以防接反．③在电源的UI图象中，纵轴截距表示电源电动势，斜率绝对值表示电源的内阻，由图象可得，电极间距减小时，电源电动势不变，内阻增大．对图线(c)，由图得：E＝0.975V，内阻

5、r＝

6、k

7、＝＝478Ω.当R＝2500Ω时，P＝I2R＝R，代入数据可得：P≈0.268mW.答案　①U＝E－Ir　②如图所示　③不变　增大0．975　478　0.268电源的电动势和内阻测量方法一般为伏安法，另外还有以下几种方法：1．安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图7-5-5甲所示，测量原理为：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大．2．伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图7-5-5乙所示，测量原理为：E＝U1＋r，E＝U2＋r，

8、由此可求出r和E，此种方法测得的电动势和内阻均偏小．3．粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时U＝≈E，需满足RV≫r.4．双伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图7-5-6所示．测量方法为：断开S，测得V1、V2的示数分别为U1、U2，此时，E＝U1＋U2＋r，RV为V1的内阻；再闭合S，V1的示数为U1′，此时E＝U1′＋r，解方程组可求得E和r.8【变式跟踪1】(2013·长春一调)用DIS测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示，已知干电

9、池允许的最大供电电流为0.5A.(1)实验时应选用下列哪种滑动变阻器________．　　　　　　　　　　　　A．1000Ω，0.1AB．50Ω，2.0AC．10Ω，2.0AD．50Ω，0.1A(2)根据实验得到的图象如图乙所示，可求得干电池的内电阻为r＝________Ω.答案　(1)C　(2)2.0热点二　实验电路的改进和分析【典例2】(2012·福建卷，19(2))某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.①先直接用多用电表测定该电池电动势．在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图所示，其示数为_____

10、___V.②然后，用电压表、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势．(ⅰ)根据图乙所示电路图，用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接成完整电路．(ⅱ)闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表相应示数U.该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的与的值．请用表中数据在图7-5-810中的坐标纸上描点，并作出-图线.R(Ω)1