高中物理實驗：測定電源電動勢和內(nèi)阻學案新人教版選修

1、實驗：測定電源電動勢和內(nèi)阻課前復習我們已經(jīng)學習了閉合電路的歐姆定律，請大家寫出有關(guān)的公式： 進行新課這節(jié)課我們就根據(jù)閉合電路的歐姆定律，來測量電池的電動勢和內(nèi)阻。根據(jù)閉合電路歐姆定律的不同表達形式我們有以下幾種不同的辦法來測量電源電動勢。用電流表、電阻箱測量。原理公式： 用電壓表、電阻箱測量。原理公式： 3，（1）用電壓表、電流表、可變電阻（如滑動變阻器）測量。原理公式： 這幾種方法均可測量，今天我們這節(jié)課選擇第三種測量方案。這種方法的實驗原理是：改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組E、r值，為了減小誤差，多測幾組，后分別算出它們的平均值。想一想還有

2、其他方法可以減小誤差嗎？還可以用作圖法來處理數(shù)據(jù)，即在坐標紙上以I為橫坐標，U為縱坐標，用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象（如圖），所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值，圖線斜率的絕對值即為內(nèi)阻r的值。 實驗步驟1、電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按圖連接好電路。2、把變阻器的滑動片移動到一端使阻值最大。 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)（、）。用同樣方法測量幾組I、U值。4、打開電鍵，整理好器材。5、處理數(shù)據(jù)，用公式和作圖法兩種方法求出電動勢和內(nèi)電阻的值。注意事項1、為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻應大些（選用已使用過一段時間的1號干電池）。2、干電池在

3、大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴重，電動勢E會明顯下降，內(nèi)阻r會明顯增大，因此，實驗中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷開電鍵。3、要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)；且變化范圍要大些，用方程組求解時，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，分別解出E、r值再取平均。4、在畫U-I圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè)，個別偏離直線太遠的點可舍去不予考慮。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)阻較小時路端電壓U的變化也較小，即不會比電動勢小很多，這時，在畫U-I圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當值開始。但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流

4、。不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內(nèi)阻。誤差分析如圖根據(jù)閉合電路歐姆定律，由兩次測量列方程有解得若考慮電流表和電壓表的內(nèi)阻，應用閉合電路歐姆定律有：解得即測量值均偏小課堂練習 為了測定電池的電動勢和內(nèi)阻，除了電鍵，導線，待測電池外，還應采用下列那些儀器和器材？（ ）A 一個電流表，一個電壓表，一個變阻器B 一個電流表，兩個定值電阻C 一個電壓表，兩個定值電阻D 一個電壓表，一個電阻箱2、下面給出多種伏安法測電池電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法，其中既能減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是：（ ）A、測出兩組I、U的數(shù)據(jù)，代入方程組E= +r和E=+r，求出E和rB、多測幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E

5、和r，最后分別求出其平均C、測出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫出U-I圖象，再根據(jù)圖象求E、rD、多測出幾組I、U數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出斷路時的路端電壓即為電動勢E，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r3、用如圖所示電路測量電池電動勢和內(nèi)電阻時，若有兩只電壓表、量程相同，內(nèi)阻分別為、，且；兩只電流表、量程相同，內(nèi)阻分別為，且；在該實驗中，為了使E、r的測量值精確些，選擇的電表可以是：（ ）A、與 B、與 C、與 D、與 4圖為兩個不同閉合電路中兩個不同電源的U-I圖像，下列判斷正確的是 （ ）A電動勢，發(fā)生短路時的電流 B電動勢=，內(nèi)阻C電動勢，內(nèi)阻D當兩電源的工作電流變化量相同時，電源

6、2的路端電壓變化大5在圖所示的電路中，電源的內(nèi)阻不能忽略。已知定值電阻10，8。當單刀雙擲開關(guān)S置于位置1時，電壓表讀數(shù)為2V。則當S置于位置2時，電壓表讀數(shù)的可能值為 （ ）A22V B19VC16V D13V6用圖的電路測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻。蓄電池的內(nèi)阻非常小，為了防止調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，并聯(lián)了一個保護電阻，除蓄電池，開關(guān)，導線外可供使用的實驗器材還有：A ， 電流表（量程0.6A 3A）B， 電壓表（量程3V 15V）定值電阻（阻值1，額定功率5W）定值電阻（阻值10，額定功率10W）滑動變阻器（阻值范圍010，額定電流2A）滑動變阻器（阻值范圍0200，額定電流1A）電流

7、表和電壓表各選那一個？定值電阻選用那一個？滑動變阻器選用哪一個？在上述實驗中，調(diào)整滑動變阻器共得到5組電流電壓的數(shù)據(jù)，如下表請做出路端電壓U隨電流I變化的U-I圖象，根據(jù)圖象得出蓄電池的電動勢和內(nèi)阻的測量值。電流表的讀數(shù)I/A1.72 1.35 0.98 0.63 0.34 電壓表讀數(shù)U/V1.88 1.92 1.93 1.98 1.99實驗：測定電源電動勢和內(nèi)阻答案1ABCD 2C 3. AB 4. AD 5 B6 因為蓄電池的電動勢為2V，故電壓表量程應選3V擋。若定值電阻取10 ，則電路中電流最大不超過0.2A，電流值不到電流表小量程的，不利于精確讀數(shù)，故定值電阻只能取1若電流表選3A，為了便于讀數(shù)，電流需要在1.5A以上，這樣，電路的總電阻要在1.33以下，變化范圍太小。不利于滑動