实验：测定电池的电动势和内阻知识讲解.ppt

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1、实验：测定定电池的池的电动势和内阻和内阻原理原理:E=U+Ir情景情景1 1：给你一节使用过的干电池、一个滑动变阻器、给你一节使用过的干电池、一个滑动变阻器、一个电流表、一个电压表、一个开关和导线若干一个电流表、一个电压表、一个开关和导线若干,如何如何测量这节电池的电动势和内阻测量这节电池的电动势和内阻?方法一：（伏安法）测电动势和内阻方法一：（伏安法）测电动势和内阻AVS甲RAVS乙R小内阻小内阻-外接法外接法大内阻大内阻内接法内接法情景情景2 2：给你一节使用过的干电池、一个电流表、一个给你一节使用过的干电池、一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干电阻箱、一个开关和导线若干,如何测量这

2、节电池的电如何测量这节电池的电动势和内阻动势和内阻?原理原理：E=IR+Ir法二法二:（安箱法）（安箱法）电流表、电阻箱测电流表、电阻箱测E E和和r rV VR RS S情景情景3 3：给你一节使用过的干电池、一个电压表、一个给你一节使用过的干电池、一个电压表、一个电阻箱、一个开关和导线若干电阻箱、一个开关和导线若干,如何测量这节电池的电如何测量这节电池的电动势和内阻动势和内阻?法三：法三：(伏箱法伏箱法)用电压表、电阻箱测用电压表、电阻箱测E E和和r r一、伏安法测电源电动势和内阻的器材选择：一、伏安法测电源电动势和内阻的器材选择：电流表：电流表：0 00.6A0.6A电压表：电压表：0

3、 03V3V滑动变阻器：阻值较小的滑动变阻器：阻值较小的,最大阻值最大阻值10102020被测干电池：内阻较大被测干电池：内阻较大（几欧到几十欧）（几欧到几十欧）开关和导线开关和导线AVSR1.1.恰当选择实验器材恰当选择实验器材,连接好实物图连接好实物图二、实验方法和步骤二、实验方法和步骤2.2.把变阻器的滑片移到电阻值最大的一端。把变阻器的滑片移到电阻值最大的一端。3.3.闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并录一组电流表和电压表的示数，用同样的方法测量并记录六组记录六组U U、I I值。值。4

4、.4.断开开关，整理好器材。断开开关，整理好器材。方法一：公式法方法一：公式法改变改变R R的值，从电流表和电压表中读取两组的值，从电流表和电压表中读取两组I I、U U的的值，代入方程组联立求解，多测量几次值，代入方程组联立求解，多测量几次I I、U U的值，的值，算出算出E E、r r取平均值。取平均值。三、数据处理三、数据处理EI短短方法二方法二:图象法图象法EIr=短短EU U轴轴截截距距等等于于电电动动势势E E在坐标纸上以在坐标纸上以I I为横坐标，为横坐标，U U为纵坐标，为纵坐标，用测出几组的用测出几组的U U、I I值画出值画出U-IU-I图象。图象。r是直线的斜率的绝对值是

5、直线的斜率的绝对值【实验注意事项实验注意事项】(1)(1)如果使用的是水果电池，它的内阻虽然比较大如果使用的是水果电池，它的内阻虽然比较大(几几百到上千百到上千)，但不够稳定，测量前要做好充分的准备，但不够稳定，测量前要做好充分的准备，测量尽量迅速测量尽量迅速。如果使用干电池，则选择内阻大些的、。如果使用干电池，则选择内阻大些的、已使用过的电池。已使用过的电池。(2)(2)不要将不要将I I调得过大，每次读完调得过大，每次读完U U、I I读数立即断电。读数立即断电。(3)(3)画画U-IU-I图线时，纵轴的刻度图线时，纵轴的刻度可以不从零开始可以不从零开始,而是而是根据测得的数据从某一恰当的

6、值开始根据测得的数据从某一恰当的值开始(但横坐标必须但横坐标必须从从0 0开始开始),),这时图线与横轴的交点不再是短路电流，这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与而图线与纵轴的截距仍为电动势纵轴的截距仍为电动势E E，图线的斜率的绝，图线的斜率的绝对值仍为内阻对值仍为内阻r r。四四 误差分析误差分析1.1.偶然误差偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及主要来源于电压表和电流表的读数以及作作U U-I I图象时描点不是很准确。图象时描点不是很准确。2.2.系统误差系统误差:系统误差来源于未计电压表分流系统误差来源于未计电压表分流,近似近似地将电流表的示数看作干路电流。实际上电流表

7、地将电流表的示数看作干路电流。实际上电流表的示数比干路电流略小。的示数比干路电流略小。怎样理解？怎样理解？系统误差分析：系统误差分析：电源电动势电源电动势E E测测 E E真真,电源内电阻电源内电阻r r测测 r r真真。甲甲乙乙思考与讨论：思考与讨论：1、如如果果实实验验室室准准备备有有新新旧旧电电池池在在该该实实验验中中选选用用什什么么电电池池更更好一些？试说明理由。好一些？试说明理由。使用旧电池好，这样路端电压变化明显，实验误差小使用旧电池好，这样路端电压变化明显，实验误差小2、在在实实验验过过程程中中通通电电电电流流能能否否太太大大？若若电电流流太太大大对对实实验验会会有有什什么影响？

8、电流能否太小？太小又会如何？么影响？电流能否太小？太小又会如何？3 3、为了不使通过电源的电流时间太长，在实验过程中开关应如、为了不使通过电源的电流时间太长，在实验过程中开关应如何使用？何使用？不能，不能，I I太大，电池老化严重，内阻很快变大太大，电池老化严重，内阻很快变大电流太小，电压变化不明显，误差大电流太小，电压变化不明显，误差大读数要快，读完立即断开读数要快，读完立即断开1.1.用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中，下列注用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中错误的是意事项中错误的是 ()()A A应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的应选用旧的干电池作

9、为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显变化比较明显B B移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载流表过载C C根据实验记录的数据作根据实验记录的数据作U-IU-I图象时，应通过尽可能多的图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧两侧D.D.出于安全的考虑，在选择电表时，量程越大越好出于安全的考虑，在选择电表时，量程越大越好D D2.(2.(多选多选)在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下

10、列哪组仪器，可以达到测定目的池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的A.A.一只电流表和一个滑动变阻器一只电流表和一个滑动变阻器B.B.一只电流表和一只电压表一只电流表和一只电压表C.C.一只电流表和一个电阻箱一只电流表和一个电阻箱D.D.一只电压表和一个电阻箱一只电压表和一个电阻箱ACDACD3.(3.(多多选选)用如用如图图甲所示的甲所示的电电路来路来测测量量电电池池电动势电动势和内阻和内阻,根据根据测测得的数据作出如得的数据作出如图图乙所示的乙所示的U-IU-I图线图线,由由图图乙可知乙可知()A.A.电电池池电动势电动势的的测测量量值值是是1.40V1.40VB.B.电电池内阻

11、的池内阻的测测量量值值是是3.503.50C.C.外外电电路路发发生短路生短路时时的的电电流流为为0.40A0.40AD.D.电压电压表的示数表的示数为为1.20V1.20V时电时电流表的示数流表的示数I=0.20AI=0.20AA、D 4.4.在在测测量量电电源源电动势电动势和内阻的和内阻的实验实验中中,电电源的源的电动势约电动势约为为6V,6V,内阻内阻约为约为0.5,0.5,电电流表的内阻流表的内阻为为0.5,0.5,电压电压表的表的内阻内阻为为6k6k。为为了减小了减小实验误实验误差差,应应当采用的当采用的电电路是路是选选项项中的中的()A A5.(20155.(2015江苏高考江苏高

12、考)小明利用如图所示的实验装置测量小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。一干电池的电动势和内阻。(1)(1)图中电流表的示数为图中电流表的示数为A A。(2)(2)调节调节滑滑动变动变阻器阻器,电压电压表和表和电电流表的示数流表的示数记录记录如下如下:请请根据表中的数据根据表中的数据,在方格在方格纸纸上作出上作出U-IU-I图线图线。U/V1.451.361.271.161.06I/A0.120.200.280.360.44由图线求得由图线求得:电动势电动势E=E=V;V;内阻内阻r=r=。(3)(3)实验时实验时,小明进行了多次测量小明进行了多次测量,花费了较长时间花费了较长

13、时间,测量期间测量期间一直保持电路闭合。其实一直保持电路闭合。其实,从实验误差考虑从实验误差考虑,这样的操作不妥这样的操作不妥,因为因为_。【解析解析】(1)(1)电流表使用的量程为电流表使用的量程为0 00.6 A,0.6 A,所以电流表读数所以电流表读数为为0.44 A0.44 A。(2)(2)描点连线得到描点连线得到U-IU-I图线图线,如图所示如图所示根据根据E=U+Ir,E=U+Ir,图象中纵截距为电动势图象中纵截距为电动势,所以所以E=1.60 V(1.58E=1.60 V(1.581.621.62都算对都算对),),斜率为内阻斜率为内阻,所以所以r=1.2(1.18r=1.2(1

14、.181.261.26都算对都算对)。(3)(3)干电池长时间使用后干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化电动势和内阻会发生变化,导致实验导致实验误差增大。误差增大。答案答案:(1)0.44:(1)0.44(2)U-I(2)U-I图象见解析图象见解析1.60(1.581.60(1.581.621.62都算对都算对)1.2(1.181.2(1.181.261.26都算对都算对)(3)(3)干电池长时间使用后干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化电动势和内阻会发生变化,导致实验导致实验误差增大误差增大5.5.在本在本节实验节实验中，一位同学中，一位同学记录记录了如下表数据了如下表数据次数次

15、数物理量物理量1 12 23 34 45 56 6电流电流I I(A)(A)0.120.12 0.200.20 0.310.31 0.320.32 0.440.44 0.570.57电压电压U U(V)(V)1.371.37 1.321.32 1.241.24 1.181.18 1.131.13 1.051.05(1)(1)根据数据根据数据选选定下列供定下列供选选用用仪仪器的量程：器的量程：直流直流电电流表流表(0(00.6 A0.6 A挡挡)，(0(03 A3 A挡挡)；直流电压表直流电压表(0(03 V3 V挡挡)，(0(015 V15 V挡挡)；滑动变阻器滑动变阻器(0(010 10，允

16、许最大电流为，允许最大电流为1.00 A)1.00 A)；滑动变阻器滑动变阻器(0(01 000 1 000，允许最大电流为，允许最大电流为0.60 A)0.60 A)。(2)(2)根据数据在下列所给的坐标纸上作根据数据在下列所给的坐标纸上作U-IU-I图线，图线，并根据图线求出并根据图线求出E E和和r r。0 0【解题关键解题关键】U-IU-I图象的纵轴起点不是图象的纵轴起点不是0 0，求解，求解斜率要注意，横轴截距也不是短路电流。斜率要注意，横轴截距也不是短路电流。【解析解析】(1)(1)根据记录数据和电流、电压有效数根据记录数据和电流、电压有效数字位数，电流表选字位数，电流表选0.6 A0.6 A量程，电压表选量程，电压表选3V3V量程，量程，变阻器选择变阻器选择0 010 10。(2)U-I(2)U-I图象如图，由图线知图象如图，由图线知E=1.45VE=1.45V只有一条路不能选择那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝那就是成长的路。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢