測定電源電動勢和內(nèi)阻

1、2.10 實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻學(xué)習(xí)目標(biāo) 1知道測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理，進(jìn)一步感受電源路端電壓隨電流變化的關(guān)系2學(xué)會根據(jù)圖象合理外推進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的方法3嘗試分析電源電動勢和內(nèi)阻的測量誤差，了解測量中減小誤差的方法活動一：回顧閉合電路歐姆定律，回答下列問題提出問題：現(xiàn)在有一個干電池，要想測出其電動勢和內(nèi)電阻，你需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么？活動二：用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)阻 【實驗原理】由E=U +Ir,由于電源電動勢E和內(nèi)阻r不隨外電路負(fù)載變化而改變,只要改變負(fù)載電阻,測出_、_的兩組數(shù)據(jù),就可以列出兩個關(guān)于E、r的兩個方程,從而解出E、r.因此,用電壓表、電流表

2、加上一個可變電阻就可能測出E、r。電路如右圖所示.【實驗器材】電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆【實驗步驟】1電流表用0.6 A量程，電壓表用3 V量程，按實驗電路圖連接好實物電路2把變阻器的滑片移動到使接入電路阻值最大的一端3閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣方法測量并記錄幾組I、U值，并填入表格中.4.斷開開關(guān)，拆除電路，整理好器材【數(shù)據(jù)處理】（1）用平均值法求E和r: 可以多測幾組U、I數(shù)據(jù)，列出若干方程，求出若干組E、r，最后以E的平均值和r的平均值作為實驗結(jié)果。（2） 利用UI圖像求電源電動勢E和內(nèi)阻r:

3、可以將U、I值在UI圖像中描出來，UI圖像應(yīng)該是一條直線. 在坐標(biāo)紙上建立UI坐標(biāo)系，依據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中畫出相應(yīng)的點，作一條直線使之通過盡可能多的點，并使不在直線上的點盡可能均勻的分布在兩旁.延長這條直線，讀出它與U軸相交點的值，此值即為電源電動勢E；這條直線與I軸的交點表示U=0 (外電路短路)時的電流I短，而且I短= _，則可計算出內(nèi)阻r = _ .【誤差分析】乙甲用伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻的方法很簡單，但系統(tǒng)誤差較大這主要是由于電壓表和電流表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響而造成的. 用這種方法測電動勢可供選擇的電路有兩種，如下圖甲、乙所示.想一想：實驗中應(yīng)該測什么物理量？實際電路測的是什么？上

4、述兩種方法中產(chǎn)生誤差的原因分別是什么？對結(jié)果有什么影響？實際測量時采用哪個電路圖比較好？為什么？例1、在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,所用電流表和電壓表的內(nèi)阻大約為0.1和1k.下面分別為實驗原理圖及所需的器件圖.（1）試在下圖中畫出連線,將器件按原理圖連接成實驗電路.（2）一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見表.試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖中畫出U-I圖線.根據(jù)圖象讀出電池的電動勢E=    V，根據(jù)圖象求出電池內(nèi)阻r=     . I（A）0.120.200.310.320.500.57U（V）1.371.321.241.

5、181.101.05活動三：安阻法和伏阻法測電動勢和內(nèi)阻1、實驗原理： 只要能得到_、_的兩組數(shù)據(jù),列出兩個關(guān)于E、r的兩個方程,從而求解出E、r，用到的器材有：電池、_、 _、 開關(guān)和導(dǎo)線。在下面左邊的方框中畫出電路圖。由E=U + r ,如果能得到_、_的兩組數(shù)據(jù),列出兩個關(guān)于E、r的兩個方程,從而求解出E、r，用到的器材有：電池、_、 _、 開關(guān)和導(dǎo)線。在下面右邊的方框中畫出電路圖。2、用圖像法找函數(shù)關(guān)系式k=E-r0R安阻法：伏阻法：3、誤差分析：由于電表有內(nèi)阻，分析兩種電路圖產(chǎn)生誤差的原因，對結(jié)果造成什么樣的影響？例2、某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖甲所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻r根據(jù)

6、實驗數(shù)據(jù)繪出如圖實乙所示的R-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=_例3、某課題研究小組，選用下列器材測定某型號手機所用鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r.(電動勢約為4 V，內(nèi)阻在幾歐到幾十歐之間)A電壓表V(量程6 V，內(nèi)阻約為6.0 k) B電流表A(量程2 mA，內(nèi)阻約為50 )C電阻箱R(0999.9 ) D開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干(1) 某同學(xué)從上述器材中選取了電流表和電阻箱測鋰電池的電動勢和內(nèi)阻，你認(rèn)為可行嗎？請說明理由：_.(2) 今用上述器材中的電壓表和電阻箱測鋰電池的電動勢和內(nèi)阻，請畫出實驗電路圖 (3 )根據(jù)(2)中實驗電路測得的5組U、R數(shù)據(jù)，已在上圖中 坐標(biāo)系中描出了各點，請作出圖線根據(jù)圖線求得E_ V， r_ . 課堂反饋：1某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測電源電動勢和內(nèi)電阻，已知干電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約1，電壓表（0-3V 3k），電流表（0-0.6A 1.0），滑動變阻器有R1(10 2A)和R2 (100 0.1A)各一只。 實驗中滑動變阻器應(yīng)選用_（選填“R1”