物理選修3-1 測定電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻2015

§2.9實(shí)驗(yàn)：測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)：測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻測定電池和電動(dòng)勢和內(nèi)阻

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

閉合電路歐姆定律E=IR+Ir

二、實(shí)驗(yàn)原理：E=I1（R1+r）E=I1（R2+r）ErSRVASREr1、I—R法：2、U—R法：3、伏安法（又叫U—I法）：AVS甲R(shí)AVS

乙RA表內(nèi)接法A表外接法1、電路選擇及誤差分析AVS甲R(shí)AVS乙R一般采用甲圖電路誤差較小甲圖：誤差來源于電壓表的分流作用乙圖：誤差來源于電流表的分壓作用二、U-I法電路和器材的選擇適宜測小內(nèi)阻電源適宜測大內(nèi)阻電源2、器材選擇：安培表：小量程，如：0~0.6A伏特表：小量程，如：0~3V滑動(dòng)變阻器：阻值較小的,如：最大阻值10~20Ω被測干電池：內(nèi)阻較大電鍵和導(dǎo)線四、實(shí)驗(yàn)步驟1：按原理圖連接實(shí)物圖2：把變阻器的滑片移到一端使電阻值最大。3：閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表的讀數(shù)有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法測量并記錄幾組U、I值。4：斷開電鍵，整理好器材。123456U/VI/A五、數(shù)據(jù)處理方法一：公式法

改變R的阻值，從電流表和電壓表中讀取兩組I、U的值，代入方程組聯(lián)立求解，多測量幾次I、U的值，算出E、r取平均值。

E=U1+I1rE=U2+I2rE=U3+I3rE=U4+I4rE=U5+I5rE=U6+I6rE1r1E2r2E3r3E和r方法二：圖象法

在坐標(biāo)紙上以Ｉ為橫坐標(biāo)，Ｕ為縱坐標(biāo)，用測出的幾組Ｕ、Ｉ值畫出Ｕ－Ｉ圖像。00.51.0.E.優(yōu)點(diǎn)：減少實(shí)驗(yàn)誤差，簡便、直觀。E等于U軸截距r等于直線的斜率的絕對(duì)值EIr=短1、如果實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備有新舊電池在該實(shí)驗(yàn)中選用什么電池更好一些？試說明理由。答：使用舊電池好，內(nèi)阻大，這樣路端電壓變化明顯，實(shí)驗(yàn)誤差小。2、在實(shí)驗(yàn)過程中通電電流能否太大？若電流太大對(duì)實(shí)驗(yàn)會(huì)有什么影響？電流能否太?。刻∮謺?huì)如何？答：不能，電池老化嚴(yán)重，I太大，會(huì)使內(nèi)阻變化快。誤差大。I太小，電壓變化不明顯，誤差大。答：讀數(shù)要快，讀完立即斷開。3、為了不使通過電源的電流時(shí)間太長，在實(shí)驗(yàn)過程中開關(guān)應(yīng)如何使用？思考與討論：4、在閉合開關(guān)之前，應(yīng)把滑片置于使接入電路的變阻器電阻最大的位置。6、如果發(fā)現(xiàn)個(gè)別明顯錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，應(yīng)該把它剔除。5、滑動(dòng)變阻器改變外電路電阻時(shí)，注意電流表示數(shù)的變化，不要使電路中的電流過大，以免損壞儀器和電源。05年南通質(zhì)量檢測一12、

某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，已知干電池的電動(dòng)勢約為1.5V，內(nèi)阻約1Ω，電壓表(0-3V,3kΩ),電流表(0-0.6A,1.0Ω),滑動(dòng)變阻器有R1(10Ω2A)和R2(100Ω0.1A)各一只;(1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

(選填R1或R2).(2)在乙圖中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實(shí)驗(yàn)電路.(3)在實(shí)驗(yàn)中測得多組電壓和電流值,得到如圖丙所示的U-I圖線,由圖線可較準(zhǔn)確求出該電源電動(dòng)勢E=

V;內(nèi)阻r=

Ω.1.500.10.20.30.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VVA圖甲圖乙R11.50圖線的斜率為0.7/0.37=1.85Ωr=1.85-RA=0.85Ω0.85

如圖是測量電源內(nèi)電阻的電路，下列關(guān)于誤差的說法，正確的是()

A.由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值；

B.由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值；

C.由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值；

D.由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實(shí)值；vA解：

E=U+Ir，I=(IA+U/RV)，由于電壓表的分流作用，對(duì)于每個(gè)電壓值U1

，測得的電流IA小于總電流I1，U越大，IA跟I1相差越大，畫出的圖線應(yīng)為虛線所示：UIU1IAI1所以內(nèi)電阻的測量值小于真實(shí)值。C例1、（3）某研究性學(xué)習(xí)小組利用右圖所示電路測量電池組的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如下圖所示的2006年天津理綜卷22(3)、R～1/I圖線，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，由此可以得到E＝

V，r＝

Ω。ARErS103.01.02.0–202468R/Ω解：