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1、实验 测定电池的电动势和内阻【实验目的】1.测定电池的电动势和内阻。2.掌握用图像法求电动势和内阻。【实验原理】1.实验依据闭合电路欧姆定律。2.实验电路：如图3.E和r的求解：由U=E-Ir4.作图法处理数据,如图所示(1)图线与纵轴交点为E。(2)图线的斜率绝对值表示r。【实验器材】电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔。【实验过程】一、实验步骤1.电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按实验电路图连接好电路。2.把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端。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。填
2、入表格中。4.断开开关,拆除电路,整理好器材。二、数据处理1.数据记录：设计表格,将测得的几组U、I值填入表格中第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A方法二：用图像法处理数据在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U-I坐标系,在坐标平面内描出各组(I,U)值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,2.数据处理：方法一：列方程组求解电动势和内阻的大小【注意事项】1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻应大些(选用已使用过一段时间的干电池)。2.要测出不少于6组的(I,U)数据,且变化范围要大些,然后用方程组求解,并求平均值。
3、3.为了使所画直线的斜率不太小,U-I图线纵轴刻度可以不从零开始,但要注意此时图线和横轴的交点不再是短路电流,热点1对实验原理、数据处理的考查【典例1】(2013·浙江高考)采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”。(1)除了选用照片中的部分器材外,()A.还需要电压表B.还需要电流表C.还需要学生电源D.不再需要其他器材(2)测量所得数据如下：用作图法求得电池的内阻r=;(3)根据第5次所测得的实验数据,求得电流表内阻RA=。测量次数物理量123456R/Ω1.21.00.80.60.40.2I/A0.600.700.800.891.001.20U/V0.900.780.740.670
4、.620.43【标准解答】(1)从照片中的部分器材可以看出没有电压表,所以还需要有电压表;(2)建立U-I坐标系,并将所得数据描点,连线作出电池的U-I图线如图所示图线的斜率大小为，故电池内阻为r=0.75Ω。(3)由I=可得，电流表内阻为答案：(1)A(2)0.75Ω(3)0.22Ω热点2利用电阻箱和电流表测量电池的电动势和内电阻【典例2】(2013·中山模拟)小明要测定一电池的电动势E和内电阻r,实验器材有：一只DIS电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I表示),一只电阻箱(阻值用R表示),一只开关和导线若干。该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据。(1)小明设计该实验的原
5、理表达式是(用E、r、I、R表示);(2)小明在闭合开关之前,应先将电阻箱阻值调至(选填“最大值”“最小值”或“任意值”),在实验过程中,将电阻箱调至图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为Ω;(3)小明根据实验采集到的数据作出如图丙所示的-R图像,则由图像求得该电池的电动势E=V,内阻r=Ω。(结果均保留两位有效数字)【标准解答】(1)在闭合电路中,E、I、R、r几个量之间的关系是E=I(R+r)。(2)为了整个电路的安全,开始电流要小,即电阻箱电阻调到最大值;题图乙电阻箱读数为25Ω。(3)根据E=I(R+r),推出,再结合-R图像可知：图线的斜率为,截距为,解得E=6.0V(5.8～
6、6.2均可),r=2.4Ω(2.3～2.5均可)。答案：(1)E=I(R+r)(2)最大值25(3)6.0(5.8～6.2均可)2.4(2.3～2.5均可)【双基题组】1.(2013·福州模拟)某同学用电压表、电流表测量一节干电池的电动势和内阻,采用的电路图如图所示,实验操作正确,他记录了七组(U,I)数据,关于数据的处理,下列操作正确的是()A.电压表的读数U的平均值等于电动势EB.任意取两组数据,代入方程E=U1+I1r,求出E、rC.画出U-I图像,由图像求E、rD.以上说法都正确2.(2013·中山模拟)某实验小组利用如图所示电路测定一节电池的电动势和内电阻,备有下列器材：①待测电池
7、,电动势约为1.5V(小于1.5V)②电流表,量程3mA③电流表,量程0.6A④电压表,量程1.5V⑤电压表,量程3V⑥滑动变阻器,0～20Ω⑦开关一个,导线若干(1)请选择实验中需要的器材。(2)按电路图将实物(如图甲所示)连接起来。(3)由实验数据作出的U-I图像如图乙所示,由图像可求得电池电动势为V,内电阻为Ω。【解析】(1)根据本实验的原理以及特点,所选器材是①③④⑥⑦;(2)根据电路图连接实物图时,
