高中物理第二章恒定電流2.10實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻VIP

2.10試驗(yàn)：測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻第1頁(yè)3．用作圖法求電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，作U－I圖象時(shí)，在坐標(biāo)圖上以________為橫坐標(biāo)，以________為縱坐標(biāo)，作出圖象后，把這條直線用虛線延長(zhǎng)，這條直線與縱軸交點(diǎn)物理意義是________，與橫軸交點(diǎn)物理意義是________，直線斜率物理意義是________，由此能夠看出，用圖象法處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)點(diǎn)是________，但要求在測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確基礎(chǔ)上，作圖象時(shí)必須嚴(yán)格認(rèn)真，且使大多數(shù)點(diǎn)在這一直線上，不在這一直線上點(diǎn)大致均勻地分布在直線兩側(cè)，才能從圖象中找出正確結(jié)論和準(zhǔn)確答案．第2頁(yè)4．測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻其它方法：(1)依據(jù)E＝________.(2)依據(jù)E＝________.第3頁(yè)第4頁(yè)試驗(yàn)原理及方法1．試驗(yàn)原理測(cè)量原理圖如右圖所表示，由閉合電路歐姆定律可得電池電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r、路端電壓U、電流強(qiáng)度I間關(guān)系：U＝E－Ir①對(duì)于一定電池，E和r都是確定，所以改變R阻值，測(cè)得多阻U、I值，代入①式，可分別得到U1＝E－I1rU2＝E－I2rU3＝E－I3r……以上方程兩兩組成方程組，可求得多組E、r值，取其平均值作為電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻值大?。?頁(yè)2．試驗(yàn)器材被測(cè)電池(干電池)，電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等．第6頁(yè)3．試驗(yàn)步驟(1)按右圖把器材連接好，注意選取適當(dāng)電流表、電壓表量程．(2)把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片移到一端，使接入電路部分電阻最大．(3)閉合開關(guān)、調(diào)整變阻器，使電流表有顯著示數(shù)，統(tǒng)計(jì)一組電流表和電壓表示數(shù)．(4)用一樣方法，測(cè)量并統(tǒng)計(jì)幾組U、I數(shù)值并統(tǒng)計(jì)下來(lái)．(5)斷開開關(guān)、整理好器材．(6)依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制U—I圖線，所得圖線延長(zhǎng)線與U軸交點(diǎn)即為電源電動(dòng)勢(shì)E，圖線斜率絕對(duì)值即為電池內(nèi)阻r(也可解方程組計(jì)算出E、r)．第7頁(yè)4．注意事項(xiàng)(1)為了使電池路端電壓改變顯著，電池內(nèi)阻宜大些(選取已使用過(guò)一段時(shí)間1號(hào)干電池或水果電池)．(2)因?yàn)楦呻姵卦诖箅娏鞣烹姇r(shí)極化現(xiàn)象嚴(yán)重，電動(dòng)勢(shì)會(huì)顯著下降，內(nèi)阻r會(huì)顯著增大，故試驗(yàn)中不能將電流調(diào)得過(guò)大(長(zhǎng)時(shí)間放電不宜超出0.3A，短時(shí)間放電不宜超出0.5A)，且讀數(shù)要快，讀完后馬上切斷電源；水果電池內(nèi)阻改變也比較顯著，測(cè)量前應(yīng)做好充分準(zhǔn)備，測(cè)量盡可能快速，在內(nèi)阻發(fā)生較大改變之前結(jié)束測(cè)量．(3)試驗(yàn)中U取值不能太小，普通不得小于1V，測(cè)得U、I值不少于5組，且改變范圍要大一些，解方程組求解E、r值時(shí)，取1、4組，2、5組，3、6組求解后，求平均值．第8頁(yè)(4)畫U－I圖線時(shí)，要盡可能使多數(shù)點(diǎn)落在直線上，不在直線上點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)．(5)縱坐標(biāo)可不從零開始，如右圖所表示，計(jì)算內(nèi)阻時(shí)，要在直線上取兩較遠(yuǎn)點(diǎn)用r＝求出(橫坐標(biāo)必須從零開始)．第9頁(yè)在用電壓表和電流表測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻試驗(yàn)中，依據(jù)以下列圖甲所表示試驗(yàn)電路測(cè)量得出以下數(shù)據(jù).U/V1.361.321.301.281.241.20I/A0.220.280.340.400.460.50(1)試在圖乙坐標(biāo)系中作出試驗(yàn)得到U－I圖象．(2)用繪制U－I圖象得出所測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)為________V；電源內(nèi)電阻為________Ω.第10頁(yè)解析：以下列圖所表示第11頁(yè)畫圖時(shí)注意這些點(diǎn)應(yīng)均分在直線兩側(cè)．(2)讀出縱坐標(biāo)上截距為1.48(得出1.46V～1.50V均為正確)；計(jì)算出該直線斜率為0.52，注意與橫軸相交不是原點(diǎn)．(得到0.50Ω～0.60Ω均為正確)答案：(1)如上圖所表示(2)1.48(得出1.46V～1.50V均為正確)

0.52(得出0.50Ω～0.60Ω均為正確)第12頁(yè)變式遷移用右圖電路測(cè)定一節(jié)蓄電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．因蓄電池內(nèi)阻非常小，為預(yù)防調(diào)整滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用了一個(gè)保護(hù)電阻R0.除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用試驗(yàn)器材還有：第13頁(yè)A．電流表(量程0.6A、3A)B．電壓表(量程3V、15V)C．定值電阻(阻值1Ω、額定功率5W)D．定值電阻(阻值10Ω、額定功率10W)E．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～10Ω、額定電流2A)F．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～200Ω、額定電流1A)(1)電流表和電壓表各選哪個(gè)？(2)定值電阻選取哪個(gè)？滑動(dòng)變阻器選取哪個(gè)？試說(shuō)明你選擇理由．第14頁(yè)解析：先由電源電動(dòng)勢(shì)E＝2.0V(一節(jié)蓄電池電動(dòng)勢(shì))分析，電壓表量程應(yīng)選3V擋，若選15V擋則不便讀數(shù)．定值電阻只有兩個(gè)，若選取R0＝10Ω電阻，則線路上電流最大為0.2A，但電流表最小量程為0.6A，讀數(shù)也不準(zhǔn)確，故應(yīng)選R0＝1Ω定值電阻．滑動(dòng)變阻器接入電路后，改變其阻值時(shí)，應(yīng)使線路中電流有顯著改變，若阻值過(guò)大，反而不利于調(diào)整，故選取R＝10Ω變阻器．因?yàn)槎ㄖ惦娮鑂0與滑動(dòng)變阻器R已選，則可知電流表選量程為0.6A擋．答案：(1)0～0.6A

0～3V

(2)定值電阻選取R0＝1Ω滑動(dòng)變阻器選取R＝10Ω第15頁(yè)

知能演練

第16頁(yè)基礎(chǔ)鞏固1．測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻是用新電池好還是用舊電池好？用舊電池好，舊電池內(nèi)阻比較大，輕易測(cè)量．第17頁(yè)2．隨身聽用電池當(dāng)電源，連續(xù)幾個(gè)小時(shí)地播放磁帶，音質(zhì)就會(huì)發(fā)生顯著改變，節(jié)奏變慢、音調(diào)變低，也就是說(shuō)電池不能用了；但改聽收音機(jī)時(shí)，仍能正常收聽，這是為何呢？播放磁帶時(shí)，耗電荷量比較