实验测定电池的电动势和内阻

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1、1．用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻．2．进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解．3．进一步熟练掌握，电压表和电流表的使用方法．第6讲实验测定电池的电动势和内阻本实验的依据是闭合电路的欧姆定律，实验电路如图7－6－1所示．改变变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U、I值，由U＝E－Ir可得E＝、r＝以上方法误差较大，为减小误差，实验中至少测出6组U、I值，且变化范围要大些，然后在U—I图中描点作图，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．如图7－6－2所示．电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸．一、连接电路1．电流

2、表用0.6A量程，电压表用3V量程，按图7－6－1连接好电路．二、测量与记录2．把变阻器的滑片移动到使用阻值最大的一端．3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1、U1)．用同样方法测量几组I、U值．三、数据处理、整理器材4．断开开关，拆除电路整理好器材．5．取坐标纸，以电流I为横轴，路端电压U为纵轴，描绘出所记录的各组I、U值的对应点，连成U－I图线．延长U－I图线，它与坐标轴有两个交点，读取E、I短，进一步可以算出r＝如图7－6－2所示．1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选大些(选用已使用过一段时间的干电池)；2．在实验中不要将I调得过大

3、，每次读完U和I的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时老化现象严重，使得E和r明显变化．3．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，类似于逐差法，要将测出的I、U数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E、r值再求平均．4．干电池内阻较小时，U的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图7－6－3(甲)所示的状况，使下部大面积空间得不到利用．为此，可使纵坐标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)，如图7－6－3(乙)所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小．此时图线与横轴交点

4、不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为电动势．要在直线上任取两个相距较远的点，用r＝计算出电池的内阻r.由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，本实验结果E测

5、________(填写代号)．②为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将如图7－6－5所示的实物图连接成实验电路(已连接了部分线)，要求变阻器的滑动触头滑至最右端时，其使用电阻值最大．(2)实验步骤：①按实验要求连接好电路．闭合开关前把变阻器的滑动触头滑至一端，使接入电路的阻值最大；②闭合开关，调节滑动变阻器，使________的指针有明显偏转，读取________和________的示数．用同样方法测量多组数据；③断开开关，整理好器材；④数据处理．(3)将实验测得的数据标在如图7－6－6所示的坐标图中，请作出U—I图线，由此求得待测电池的电动势E＝______V，内电阻r＝_

6、_______Ω.(结果保留三位有效数字)解析：滑动变阻器不要选阻值过大的，因为阻值过大不便于调节，当然要保证电流不超过额定值，所以选R1；U－I图线中，与纵轴的交点就是电动势，斜率就是内阻．答案：(1)①E(或R1)②如右面左图(2)②电流表　电流表　电压表(3)如右面右图1.501.88(E：1.47～1.50V，r：1.80～1.88Ω均算对)【例2】某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图7－6－7所示电路进行实验，测得的数据如下表所示．实验次数12345R(Ω)4.010.016.022.028.0I

7、(A)1.000.500.340.250.201/I(A－1)1.02.02.94.05.0(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作________(选填“R－I”或“R－1/I”)图象；(2)利用测得的数据在坐标纸7－6－8上画出适当的图象；(3)由图象可知，该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω；(4)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测________E真，r测________r真(选填“＞”、“＜”或“＝”)．解析：根据闭合电