實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻

10試驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻U電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是電源的兩個(gè)重要參量，若電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻未知，如何測(cè)量電源的這兩個(gè)參量呢？有哪些測(cè)量方法？分別須要什么器材？原理:E=U+Ir情景1：給你一節(jié)運(yùn)用過的干電池、一個(gè)滑動(dòng)變阻器、一個(gè)電流表、一個(gè)電壓表、一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干,如何測(cè)量這節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻?方法一：（伏安法）測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻AVS甲R(shí)AVS乙R小內(nèi)阻--外接法大內(nèi)阻—內(nèi)接法情景2：給你一節(jié)運(yùn)用過的干電池、一個(gè)電流表、一個(gè)電阻箱、一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干,如何測(cè)量這節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻?原理：E=IR+Ir法二:（安箱法）電流表、電阻箱測(cè)E和rVRS情景3：給你一節(jié)運(yùn)用過的干電池、一個(gè)電壓表、一個(gè)電阻箱、一個(gè)開關(guān)和導(dǎo)線若干,如何測(cè)量這節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻?法三：(伏箱法)用電壓表、電阻箱測(cè)E和r一、伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的器材選擇：電流表：0～0.6A電壓表：0～3V滑動(dòng)變阻器：阻值較小的,最大阻值10～20Ω被測(cè)干電池：內(nèi)阻較大（幾歐到幾十歐）開關(guān)和導(dǎo)線AVSR1.恰當(dāng)選擇試驗(yàn)器材,連接好實(shí)物圖二、試驗(yàn)方法和步驟2.把變阻器的滑片移到電阻值最大的一端。3.閉合開關(guān)，調(diào)整變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣的方法測(cè)量并記錄六組U、I值。4.斷開開關(guān)，整理好器材。方法一：公式法變更R的值，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(cè)量幾次I、U的值，算出E、r取平均值。三、數(shù)據(jù)處理EI短方法二:圖象法EIr=短EU軸截距等于電動(dòng)勢(shì)E在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測(cè)出幾組的U、I值畫出U-I圖象。r是直線的斜率的確定值【試驗(yàn)留意事項(xiàng)】(1)假如運(yùn)用的是水果電池，它的內(nèi)阻雖然比較大(幾百到上千)，但不夠穩(wěn)定，測(cè)量前要做好充分的準(zhǔn)備，測(cè)量盡量快速。假如運(yùn)用干電池，則選擇內(nèi)阻大些的、已運(yùn)用過的電池。(2)不要將I調(diào)得過大，每次讀完U、I讀數(shù)立刻斷電。(3)畫U-I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零起先,而是依據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)?shù)闹灯鹣?但橫坐標(biāo)必需從0起先),這時(shí)圖線與橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢(shì)E，圖線的斜率的確定值仍為內(nèi)阻r。四?誤差分析1.偶然誤差:主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U-I圖象時(shí)描點(diǎn)不是很精確。2.系統(tǒng)誤差:系統(tǒng)誤差來源于未計(jì)電壓表分流,近似地將電流表的示數(shù)看作干路電流。事實(shí)上電流表的示數(shù)比干路電流略小。怎樣理解？系統(tǒng)誤差分析：電源電動(dòng)勢(shì)E測(cè)<E真,電源內(nèi)電阻r測(cè)<r真。甲乙不考慮電表影響考慮電表影響r

測(cè)=r真+RA>

r真E測(cè)=E真解得比較得解得E、r為真實(shí)值A(chǔ)V乙分析法---系統(tǒng)誤差緣由分析思索與探討：1、假照試驗(yàn)室準(zhǔn)備有新舊電池在該試驗(yàn)中選用什么電池更好一些？試說明理由。運(yùn)用舊電池好，這樣路端電壓變更明顯，試驗(yàn)誤差小2、在試驗(yàn)過程中通電電流能否太大？若電流太大對(duì)試驗(yàn)會(huì)有什么影響？電流能否太小？太小又會(huì)如何？3、為了不使通過電源的電流時(shí)間太長(zhǎng)，在試驗(yàn)過程中開關(guān)應(yīng)如何運(yùn)用？不能，I太大，電池老化嚴(yán)峻，內(nèi)阻很快變大電流太小，電壓變更不明顯，誤差大讀數(shù)要快，讀完立刻斷開1.用伏安法測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的試驗(yàn)中，下列留意事項(xiàng)中錯(cuò)誤的是()A．應(yīng)選用舊的干電池作為被測(cè)電源，以使電壓表示數(shù)的變更比較明顯B．移動(dòng)變阻器的觸頭時(shí)，不能使滑動(dòng)變阻器短路造成電流表過載C．依據(jù)試驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)作U-I圖象時(shí)，應(yīng)通過盡可能多的點(diǎn)畫一條直線，并使不在直線上的點(diǎn)大致勻整分布在直線兩側(cè)D.出于平安的考慮，在選擇電表時(shí)，量程越大越好D2.(多選)在測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的試驗(yàn)中，待測(cè)電池、開關(guān)和導(dǎo)線協(xié)作下列哪組儀器，可以達(dá)到測(cè)定目的A.一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器B.一只電流表和一只電壓表C.一只電流表和一個(gè)電阻箱D.一只電壓表和一個(gè)電阻箱ACD3.(多選)用如圖甲所示的電路來測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,依據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出如圖乙所示的U-I圖線,由圖乙可知()A.電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值是1.40VB.電池內(nèi)阻的測(cè)量值是3.50ΩC.外電路發(fā)生短路時(shí)的電流為0.40AD.電壓表的示數(shù)為1.20V時(shí)電流表的示數(shù)I′=0.20AA、D

4.在測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的試驗(yàn)中,電源的電動(dòng)勢(shì)約為6V,內(nèi)阻約為0.5Ω,電流表的內(nèi)阻為0.5Ω,電壓表的內(nèi)阻為6kΩ。為了減小試驗(yàn)誤差,應(yīng)當(dāng)接受的電路是選項(xiàng)中的()A3.(2016?四川高考)用如圖所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。試驗(yàn)器材:待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻約2Ω),疼惜電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑動(dòng)變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。試驗(yàn)主要步驟:(1)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān)。(2)漸漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,登記電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I。(3)以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),作U-I圖線(U、I都用國(guó)際單位)。(4)求出U-I圖線斜率的確定值k和在橫軸上的截距a。回答下列問題:(1)電壓表最好選用;電流表最好選用。A.電壓表(0-3V,內(nèi)阻約15kΩ)B.電壓表(0-3V,內(nèi)阻約3kΩ)C.電流表(0-200mA,內(nèi)阻約2Ω)D.電流表(0-30mA,內(nèi)阻約2Ω)(2)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng),發(fā)覺電壓表示數(shù)增大。兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接狀況是________。A.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端接線柱B.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端接線柱C.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱D.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱(3)選用k、a、R1和R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=,r=,代入數(shù)值可得E和r的測(cè)量值。答案:(1)A

C

(2)C

(3)ka

k-R25.(2015·江蘇高考)小明利用如圖所示的試驗(yàn)裝置測(cè)量一干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。(1)圖中電流表的示數(shù)為A。(2)調(diào)整滑動(dòng)變阻器,電壓表和電流表的示數(shù)記錄如下:請(qǐng)依據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出U-I圖線。U/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.200.280.360.44由圖線求得:電動(dòng)勢(shì)E=

V;內(nèi)阻r=

Ω。(3)試驗(yàn)時(shí),小明進(jìn)行了多次測(cè)量,花費(fèi)了較長(zhǎng)時(shí)間,測(cè)量期間始終保持電路閉合。其實(shí),從試驗(yàn)誤差考慮,這樣的操作不妥,因?yàn)開_____________________?！窘馕觥?1)電流表運(yùn)用的量程為0～0.6A,所以電流表讀數(shù)為0.44A。(2)描點(diǎn)連線得到U-I圖線,如圖所示依據(jù)E=U+Ir,圖象中縱截距為電動(dòng)勢(shì),所以E=1.60V(1.58～1.62都算對(duì)),斜率為內(nèi)阻,所以r=1.2Ω(1.18～1.26都算對(duì))。(3)干電池長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用后,電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變更,導(dǎo)致試驗(yàn)誤差增大。答案:(1)0.44(2)U-I圖象見解析1.60(1.58～1.62都算對(duì))1.2(1.18～1.26都算對(duì))(3)干電池長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用后,電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻會(huì)發(fā)生變更,導(dǎo)致試驗(yàn)誤差增大5.在本節(jié)試驗(yàn)中，一位同學(xué)記錄了如下表數(shù)據(jù)次數(shù)物理量123456電流I(A)0.120.200.310.320.440.57電壓U(V)1.371.321.241.181.131.05(1)依據(jù)數(shù)據(jù)選定下列供選用儀器的量程：①直流電流表(0～0.6A擋)，(0～3A擋)；②直流電壓表(0～3V擋)，(0～15V擋)；③滑動(dòng)變阻器(0～10Ω，允許最大電流為1.00A)；④滑動(dòng)變阻器(0～1000Ω，允許最大電流為0.60A)。(2)依據(jù)數(shù)據(jù)在下列所給的坐標(biāo)紙上作U-I圖線