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1 知道測電源電動勢和內(nèi)阻的實驗原理，進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 +lr,由于電源電動勢E和內(nèi)阻r不隨外電路負載變化而改變，只要改變負載電阻，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

2、流表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U-1圖像

3、求電源電動勢 E和內(nèi)阻r:可以將U I值在U I圖像中描出來，U I圖像應(yīng)該是一條直線.在坐標紙上建立 U-1 坐標系，依據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標系中畫出相應(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 品洽出內(nèi)阻r =.I '、.【誤差分析】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<Y&g

4、t;甲乙想一想：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 Q和1kQ .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)在下圖中畫出出電池的電動勢 E=V，根據(jù)圖象求出電池內(nèi)阻r=U-I圖線.根據(jù)圖象讀Q .I (A)0.120.200.310.320.500.57U (V)1.371.321.241.181.1

5、01.05D 0.10 D.3D 030 Q3D OjSD 0.70 譏活動三：安阻法和伏阻法測電動勢和內(nèi)阻1實驗原理：E=l(R+r)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、 方框中畫出電路圖。2、用圖像法找函數(shù)關(guān)系式開關(guān)和導(dǎo)線。在下面右邊的LrI-rERE安阻法：E =1 (R r) 二.3、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

6、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)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=1,0>*知例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 動勢約為4V，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 Q ) B .電流表A(量程2 mA,內(nèi)阻約為C.電阻箱R(0999.9 Q )D.開關(guān)S一只、導(dǎo)線若干 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.E和內(nèi)阻r.(電5060402015211 1 一(3 )根據(jù) 中實驗電路測得的 5組U、R數(shù)據(jù)，已在上圖中一二坐標系中描出了各點,U RQ .請作出圖線.根據(jù)圖線求得 E=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 Q ,電壓表(0-3V 3k Q),電流表(0-0.6A 1.0 Q ),滑動變阻器有 Ri(10 Q 2A)R2 (100 Q 0.1A)各一只。實驗中滑動變阻器應(yīng)選用