2012届高考一轮复习学案：7.6实验：测定电池的电动势和内阻

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1、第6课时　实验：测定电池的电动势和内阻基础知识归纳1.实验目的：测定电池的电动势和内阻.2.实验原理：如图1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组U、I值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值.此外，还可以用作图法来处理数据，即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出U-I图象(如图2).所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内阻r的值.图1　　　　　　　　图23.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.4.实验步骤：(1)电流表用0.

2、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阻值最大的一端.(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的值.(4)打开电键，整理好器材.(5)处理数据：用公式法和作图法求出电动势和内阻的值.5.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，每次读完后立即断电.(3

3、)要测出不少于6组的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值再取平均值.(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

4、对值照样还是电源的内阻，这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始.6.误差来源及分析：(1)公式法根据闭合电路的欧姆定律：E＝U＋Ir，电压表的示数准确，而电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以系统误差是由电压表的分流引起的.根据闭合电路的欧姆定律，由两次测量列方程为解得E测＝，r测=考虑电压表的分流影响，并设电压表的内阻为RV，应用闭合电路的欧姆定律，有式中的E与r是电动势和内阻的真实值.解得E＝r＝比较得E测

5、，即r测

6、相差不大，所以该方法的测r时的误差很大.Ⅱ.图象法电源的U-I测量线和真实线如右图所示.测量图线为实线，真实图线为虚线.由图线可以看出E测＝E真，r测>r真二、用电压表、电阻箱测E、r1.电路图：2.原理和图象E＝U＋r⇒3.误差分析该方法系统误差产生的原因是电压表分流，与上述“伏安法”中的外接情况相同.所以E′r典例精析1.用电表

7、和电阻箱测E、r【例1】有一特殊电池，它的电动势约为9V，内阻约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图示电路进行实验，图中电流表的内阻RA＝5Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9Ω，R0为定值电阻，对电源起保护作用.(1)本实验中的R0应选　　　　(填字母).A.10ΩB.50ΩC.150ΩD.500Ω(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如上图所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势为E＝　　　V，内阻r＝　　　　Ω.【解析】(1)当滑动