高考物理總復(fù)習(xí)-測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

實(shí)驗(yàn):測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻3－1第二章恒定電流AVRxAVRx電流表內(nèi)接法測(cè)大電阻(RX＞＞RA)電流表外接法測(cè)小電阻(RX＜＜RV)實(shí)驗(yàn):伏安法測(cè)電阻I測(cè)＝I真，U測(cè)>U真∴R測(cè)>R真

U測(cè)=U真,I測(cè)>I真∴R測(cè)<R真

“大內(nèi)大，小外小?！盧xAVAVRx分壓式接法限流式接法滑動(dòng)變阻器的接法：[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻.

閉合電路歐姆定律

E=U+IrU-路端電壓I-干路電流[實(shí)驗(yàn)原理]AVSR實(shí)驗(yàn):測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻方法一：公式法多測(cè)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[數(shù)據(jù)處理]方法二：圖象法以Ｉ軸為橫坐標(biāo)，Ｕ為縱坐標(biāo)，用測(cè)出幾組的Ｕ，Ｉ值畫(huà)出Ｕ－Ｉ圖像.E.EIr=短E等于U軸截距r等于直線的斜率的絕對(duì)值[實(shí)驗(yàn)器材]待測(cè)電池，電壓表（0－3V），電流表（0－0.6A），滑動(dòng)變阻器（10Ω），電鍵，導(dǎo)線。？想一想：縱、橫坐標(biāo)都必須從0取起嗎？答：I軸必須從0取起，U軸可以不從0取起。OI/AU/V..EE等于U軸截距[實(shí)驗(yàn)步驟]1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路圖連接好電路。

2．把變阻器的滑動(dòng)片移到一端使阻值最大。3．閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)（I1、U1），用同樣方法測(cè)量幾組I、U值。4．?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)，整理好器材。5．處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值。思考與討論：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(shuō)明理由。答：使用舊電池好，這樣路端電壓變化明顯，實(shí)驗(yàn)誤差小答：不能，I太大，電池老化嚴(yán)重，內(nèi)阻很快變大電流太小，電壓變化不明顯，誤差大答：讀數(shù)要快，讀完立即斷開(kāi)2、在實(shí)驗(yàn)過(guò)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??？太小又會(huì)如何？3、為了不使通過(guò)電源的電流時(shí)間太長(zhǎng)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中開(kāi)關(guān)應(yīng)如何使用？[注意事項(xiàng)]1．為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過(guò)一段時(shí)間的1號(hào)干電池。2．干電池在大電流放電時(shí)，電動(dòng)勢(shì)E會(huì)明顯下降，內(nèi)阻r會(huì)明顯增大，故長(zhǎng)時(shí)間放電不宜超過(guò)0.3A，短時(shí)間放電不宜超過(guò)0.5A。因此，實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過(guò)大，讀電表要快，每次讀完立即斷電。3．要測(cè)出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些。4．在畫(huà)U－I圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不予考慮。這樣，就可使偶然誤差得到部分的抵消，從而提高精確度。5．干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓U的變化也較小，即不會(huì)比電動(dòng)勢(shì)小很多，這時(shí)，在畫(huà)U－I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開(kāi)始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開(kāi)始（橫坐標(biāo)I必須從零開(kāi)始）。但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流。不過(guò)直線斜率的絕對(duì)值照樣還是電源的內(nèi)阻。AVS甲R(shí)AVS乙R甲圖：乙圖：誤差來(lái)源于電壓表的分流作用誤差來(lái)源于電流表的分壓作用[誤差來(lái)源及分析]1．系統(tǒng)誤差分析：OI/AU/V..EU準(zhǔn)確I測(cè)<I真I真＝I測(cè)＋I(xiàn)VU＝0時(shí)，Iv＝0∴E測(cè)<Er測(cè)<rE測(cè)＝Er測(cè)>rOI/AU/V..EI準(zhǔn)確U測(cè)<U真U真＝U測(cè)＋UAI＝0時(shí)，UA＝0E真等效電源等效電源解得解得：∴E測(cè)<Er測(cè)<rAVS甲R(shí)E測(cè)＝Er測(cè)>rAVS乙R解得：公式計(jì)算法分析：式中的ε與r是電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的真實(shí)值2．為了減小偶然誤差，要多做幾次實(shí)驗(yàn)，多取幾組數(shù)據(jù)，然后利用U-I圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3．每次讀完電表示數(shù)沒(méi)有立即斷開(kāi)電源,造成E和r的變化。[誤差來(lái)源及分析]1．系統(tǒng)誤差分析：1）計(jì)算法2）圖象法3）等效電源法電路和器材的選擇例.在測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線，配合以下哪組儀器，可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的（）A、一只電流表和一個(gè)電阻箱B、一只電流表、一個(gè)電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器C、一只電壓表和一個(gè)電阻箱D、一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器ABC

1．用電阻箱、電流表測(cè)定（1）電路圖如圖所示（2）原理：E=I1（R1+r）

E=I2（R2+r）（3）誤差分析：來(lái)源于電流表分壓，即2．用電阻箱、電壓表測(cè)定（1）電路圖如圖所示（2）實(shí)驗(yàn)原理：（3）誤差分析：來(lái)源于電壓表的分流，即E測(cè)＝Er測(cè)>rE測(cè)<Er測(cè)<r[其他測(cè)量方法]例1．在測(cè)定一節(jié)干電池（電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為2Ω）的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選：A電壓表量程為15V，B電壓表量程為3V，A變阻器為（20Ω，3A），B變阻器為（500Ω，0.2A） 電壓表應(yīng)該選

（填A(yù)或B），這是因?yàn)?/p>

. 變阻器應(yīng)該選

（填A(yù)或B），這是因?yàn)?/p>

.答：B，A電壓表量程過(guò)大，誤差較大；A，B變阻器額定電流過(guò)小且調(diào)節(jié)不便例2．測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r（E約為4．5V，r約為1．5Ω）。器材：量程3V的理想電壓表V，量程0．5A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=4Ω，滑動(dòng)變阻器R′，電鍵K，導(dǎo)線若干。①畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。圖中各無(wú)件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出。②實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)為