測定電池的電動勢和內(nèi)電阻

測定電池的電動勢和內(nèi)電阻第一頁，共五十六頁，2022年，8月28日課題：九測定電池的電動勢和內(nèi)阻一、實驗原理閉合電路歐姆定律E=U+IrE=U1+I1rE=U2+I2r求出E、r電壓表、電流表測U、I思考：有沒有其他方法？U=IR電流表、兩個定值電阻I=U/R電壓表、兩個定值電阻第二頁，共五十六頁，2022年，8月28日二、實驗方案和電路圖1、用電壓表、電流表測電池的E、r2、用電流表、定值電阻測電池的E、r電阻箱第三頁，共五十六頁，2022年，8月28日3、用電壓表、定值電阻測電池的E、r電阻箱二、實驗方法1、水果電池優(yōu)點：內(nèi)阻較大缺點：內(nèi)阻易變化2、測出多組作圖求解第四頁，共五十六頁，2022年，8月28日vA實驗電路及其實物連線圖返回第五頁，共五十六頁，2022年，8月28日4、實驗數(shù)據(jù)處理

把所測量的數(shù)據(jù)代入U=E?Ir，

計算出，同理，把其它幾組r2、r3、E2、E3算出來，用公式，即為所測電源的電動勢和內(nèi)阻。①平均值法第六頁，共五十六頁，2022年，8月28日②

圖象法I/AU/V0.10.20.30.40.51.11.21.41.3丙1.5U/V00.51.01.5I/A0.10.20.30.40.5******甲I/A乙0.51.01.5U/V0.20.30.40.500.1第七頁，共五十六頁，2022年，8月28日0I/AU/VEI短（1）圖象在縱軸上的截距為電源的電動勢E（2）圖象在橫軸上的截距為短路電流I短（U=0）（3）圖象的斜率為電源內(nèi)阻的負值k=-r=E/I短=△U△IU0圖像處理第八頁，共五十六頁，2022年，8月28日四、注意1、測干電池的電動勢和內(nèi)阻，應(yīng)選用舊電池舊電池的內(nèi)阻較大，以使電壓表示數(shù)變化明顯2、用電壓表和電流表測電池的電動勢和內(nèi)阻，應(yīng)選用安培表的外接法3、U=0時的電流為短路電流4、根據(jù)圖象求E、r誤差較小第九頁，共五十六頁，2022年，8月28日用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，下列注意事項中錯誤的是()

A．應(yīng)選用舊的干電池作為被測電源，以使電壓表示數(shù)的變化比較明顯B．應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表C．移動變阻器的觸頭時，不能使滑動變阻器短路造成電流表過載

D．根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)作U一I圖象時，應(yīng)通過盡可能多的點畫一條直線，并使不在直線上的點大致均勻分布在直線兩側(cè)第十頁，共五十六頁，2022年，8月28日2下面給出多種用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)，代人方程組．：E＝U1十I1r和E＝U2十I2r，求出E和rB．多測幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E、r，最后分別求出其平均值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。第十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日真實值測量值誤差分析：第十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日誤差分析：真實值測量值第十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日3、系統(tǒng)誤差原因分析r

測<r真

r

測

>r真

AV甲AV乙E測

<E真E測

=E真..----------------...IU....IU第十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日U/I/例1.一位同學(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，并根據(jù)圖線讀出電池的電動勢E=

，電池的內(nèi)阻r=

Ω.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.05······1.480.75第十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日ErAR1

R2例2.如圖示的電路中，R1

、R2為標準電阻，測定電源的電動勢和內(nèi)阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值

真實值，內(nèi)阻的測量值

真實值，產(chǎn)生誤差的原因是

。等于偏大電流表有內(nèi)阻例.在測定電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，待測電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪組儀器，可以達到測定目的（）A.一只電流表和一個滑動變阻器B.一只電流表和一只電壓表C.一只電流表和一個電阻箱D.一只電壓表和一個電阻箱CD第十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日

例3.如圖是測量電源內(nèi)電阻的電路，下列關(guān)于誤差的說法，正確的是()

A.由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實值；

B.由于電流表的分壓作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實值；

C.由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值小于真實值；

D.由于電壓表的分流作用，使內(nèi)電阻的測量值大于真實值；vA解：

E=U+Ir，I=(IA+U/RV)，由于電壓表的分流作用，對于每個電壓值U1

，測得的電流IA小于總電流I1，U越大，IA跟I1相差越大，畫出的圖線應(yīng)為實線所示：UIU1IAI1所以內(nèi)電阻的測量值小于真實值。C第十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日（8分）現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40Ω的電流表一個，定值電阻R1=150Ω，定值電阻R2=100Ω，單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測量一干電池（電動勢約1.5V）的電動勢。（1）按要求在實物圖上連線。（2）

用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達式為=

，式中各直接測得量的意義是：

.2002年河南高考12R1

R2R1

R2第十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日（1）連圖：左圖只用R1接入電路；右圖用R1和R2串聯(lián)接入電路。（2）I1是外電阻為R1時的電流，

I2是外電阻為R1和R2串聯(lián)時的電流.測量原理：mAR1mAR2R1E=I1（R1+Rg+r）①E=I2（R1+R2+Rg+r）②聯(lián)立①②解得注意：若只用R2接在電路中，則電流將超過電流表的量程，所以用R1和R2串聯(lián)接入電路。

[解答]：第十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日二、電源電動勢與內(nèi)阻測量的基本情景變式變式一．實驗中除了待測電池和電鍵導(dǎo)線外只有電阻箱和電流表，測定電源的電動勢和內(nèi)電阻。如何測？（1）電路如圖所示：A（2）主要步驟改變電阻箱阻值R，測出對應(yīng)的電流I由（E=I1R1+I1r，E=I2R2+I2r）得：若能測出多組I、R值，以R為縱坐標，為橫坐標，作出圖象，由于，可知這條圖線是直線，直線在縱軸的截距—r，圖線的斜率E=tgα。第二十頁，共五十六頁，2022年，8月28日變式二．實驗中除了待測電源和電鍵導(dǎo)線外，只有電阻箱和電壓表，如何測？

（1）電路如圖所示V1/IR-r（2）主要步驟改變電阻箱阻值R，測出對應(yīng)的電壓U由，

求出電源的電動勢和內(nèi)阻第二十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日變式三．今有一個阻值為5Ω的定值電阻，一個理想電壓表(量程大于電源電動勢)，開關(guān)及導(dǎo)線若干，能否測電源電動勢和內(nèi)阻？（2）主要步驟：（3）電源電動勢和內(nèi)阻：閉合K1

、K2

，記下電壓表讀數(shù)U2（1）電路如圖所示：

斷開K2、閉合K1，記下電壓表讀數(shù)U1E=U1第二十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日變式四．今有一個阻值為10Ω的定值電阻，一個電壓表，開關(guān)和導(dǎo)線若干，電壓表表盤上有刻度但無刻度值。請設(shè)計一個能測定某電源內(nèi)阻的實驗方案（已知電壓表內(nèi)阻很大，電壓表量程大于電動勢，電源內(nèi)阻約為幾歐）。要求：①畫出實驗電路圖②簡要寫出完成接線后的實驗步驟③寫出需測量的量，計算電源內(nèi)阻的表達式

（1）電路如圖所示：

（2）主要步驟：斷開K2、閉合K1，記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N1

閉合K1

、K2

，記下電壓表偏轉(zhuǎn)格數(shù)N2

（3）電源內(nèi)阻：Ω

第二十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日變式五．有兩只伏特表V1和V2，量程已知，內(nèi)阻不知，另有一干電池，它的內(nèi)阻不能忽略，但大小未知。只有這兩只伏特表，電鍵和連接導(dǎo)線若干，要求通過測量計算出干電池的電動勢（已知電動勢不超過伏特表的量程）要求：①畫出測量時所用的電路圖②以測量的量為已知量，導(dǎo)出計算電動勢的表達式

（1）電路如圖所示：S1V1S2V2（2）主要步驟：閉合S1、S2，記下V1的讀數(shù)U1，則由上兩式可得：

閉合S1、斷開S2，記下V1的讀數(shù)，V2的讀數(shù)U2，則第二十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日AV（一）AV（二）變式六.判斷下列電路能否測電源電動勢和內(nèi)阻（電表都是理想電表）AV（三）已知電阻AV（四）已知電阻第二十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日變式七．測量電源B的電動勢E及電阻r（E約為4.5V，r約為1.5Ω）

器材：量程3V的理想電壓表、量程0.5A的電流表（具有一定內(nèi)阻）、固定電阻R=4Ω、電鍵K、滑線變阻器R′、導(dǎo)線若干要求：①畫出實驗電路原理圖（圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標出）②實驗中，當電流表讀數(shù)為I1時，電壓表讀數(shù)為U1，當電流表讀數(shù)為I2時，電壓表讀數(shù)為U2，則可以求出E=______________r=______________（用I1、I2、U1、U2及R表示）（1）電路如圖所示：AVKBRR’第二十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日第二十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日第二十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日第二十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日第三十頁，共五十六頁，2022年，8月28日第三十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日第三十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日第三十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日第三十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日第三十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日第三十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日第三十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日第三十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日第三十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日第四十頁，共五十六頁，2022年，8月28日第四十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日第四十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日第四十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日第四十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日第四十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日第四十六頁，共五十六頁，2022年，