浙江专用高中物理第二章恒定电流2_10实验：测定电池的电动势及内阻课件新人教版.pptx

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1、第10节　实验：测定电池的电动势及内阻[研究学考·明确要求]知识内容实验：测定电池的电动势和内阻考试要求学考基本要求1.知道伏安法测定电池电动势、内电阻的原理和电路图。2．会用伏安法测定电池的电动势和内电阻。3．会利用U－I图象求出电池的电动势和内电阻。发展要求1.领会利用图象求电池电动势、内电阻的优点。2．了解测定电池电动势和内电阻的其他方法。说明不要求分析测量电池的电动势和内电阻实验的误差。[基础梳理]1．实验方案(1)伏安法：由E＝U＋Ir知，只要测出U、I的数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有、、、、，电路图如图1所示。图1两组电池开关滑动变阻器电压

2、表电流表(2)安阻法：由E＝IR＋Ir可知，只要能得到的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材有、、、，电路图如图2所示。图2I、R电池开关电阻箱电流表图3U、R电池开关电阻箱电压表2．实验步骤(1)电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按实验原理图连接好电路。(2)把滑动变阻器滑片移到使其阻值最大的一端。(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I、U)。用同样的方法测量几组I、U值，填入表格。(4)断开开关，整理器材。图4次数123456I(A)U(V)3．数据处理(1)公式法：把测量的几组数据分别代入E＝U＋Ir中，然后两个方程为

3、一组，解方程求出几组E、r的值，最后对E、r分别求平均值作为测量结果。(2)图象法①以I为横坐标，U为纵坐标建立直角坐标系，根据几组I、U的测量数据在坐标系中描点；②用直尺画一条直线，使尽量多的点落在这条直线上，不在直线上的点，能大致均衡地分布在直线两侧；图54．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，宜选用旧电池和内阻较大的电压表。(2)电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电电流不宜超过0.3A，短时间放电电流不宜超过0.5A。因此实验中不宜将I调得过大，读电表的示数时要快，每次读完后应立即断电。(3)当干电池的路端电

4、压变化不很明显时，作图象时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。图6(4)为了提高测量的精确度，在实验中I、U的变化范围要大一些，计算E、r时，U1和U2、I1和I2的差值要大一些。(5)用伏安法测电动势E和内电阻r时，可以设计成两种电路。图7如图7所示，在实验中我们选择甲图的原因有：依据闭合电路的欧姆定律E＝U＋Ir，在实验中需要测路端电压U和通过电源中的电流I，可以看出，甲图中由于电压表的分流作用，使电流表测得的不是真实的通过电源的电流，乙图中由于电流表的分压作用，电压表测得的不是真实的路端电压，这两个电路都存在系统误差，由于电流表的电阻和电源的内阻差不多大，故电流表的分压

5、作用不能忽略，所以选用甲图。(6)仪器的选择①电流表量程的选择：量程要大于电源允许通过的最大电流，对于电池来讲允许通过的最大电流是0.5A，故需要选0～0.6A。②电压表量程的选择：量程要大于电源电动势，对一节干电池来讲，在大于1.5V的情况下电压表量程越小越好。③滑动变阻器的选择：滑动变阻器的最大电阻为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因电源内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可。[典例精析]在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中。(1)备有如下器材A．干电池1节B．滑动变阻器(0～20Ω)C．滑动变阻器(0～1kΩ)D．电压表(0～3V)E．电流表(0～0.6A)F

6、．电流表(0～3A)G．开关、导线若干其中滑动变阻器应选________，电流表应选________。(只填器材前的序号)(2)为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。(3)某同学根据实验数据画出的U－I图象如图8所示，由图象可得电池的电动势为________V，内电阻为________Ω。图8解析(1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因电源内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻器应选B。(也可以从便于调节的角度来分析，应该选择阻值较小的滑动变阻器。)电流表的量程要大于电源允许通过的电流，对于电池来讲允许通过的最大电流一般

7、是0.5A，故需要选择0～0.6A，所以电流表应选E。(2)电路图如图所示。答案(1)BE(2)见解析(3)1.51[即学即练]某实验小组利用如图9所示电路测定一节电池的电动势和内阻，备有下列器材：图9①待测电池，电动势约为1.5V(小于1.5V)②电流表，量程0.6A③电压表，量程1.5V④滑动变阻器，0～20Ω⑤开关一个，导线若干(1)按电路图将实物(如图10甲所示)连接起来。(2)小组由实验数据作出的U－I图象如图乙所示，由图