(
课件网) 知识点 1 实验设计 7 实验:测量电池的电动势和内阻 知识 清单破 1.实验原理:利用闭合电路欧姆定律来测量电池的电动势和内电阻。 2.实验电路图:实验电路如图所示,改变R的阻值,测出多组U、I的值。 3.实验方法 (1)计算法:利用实验电路测出两组U、I的值,根据闭合电路欧姆定律可列出两个方程: (2)图像法:由E=U+Ir可得U=-Ir+ E,以I为横坐标,U为纵坐标建立直角坐标系,根据几组I、U的 测量数据在坐标系中作出电源的U-I图像,根据图线的纵轴截距表示电动势、斜率的绝对值 表示内电阻求解。 1.实验器材 待测电池一节,电流表、电压表各一块,滑动变阻器一个,开关一个,导线若干。 2.实验步骤 (1)电流表选用0~0.6 A的量程、电压表选用0~3 V的量程,按照电路图把器材连接好。 (2)把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。 (3)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数,读出电压表示数U和电流表示数I,并填入 表格中。 (4)多次改变滑片的位置,读出对应的多组U、I数据,并填入表中。 (5)断开开关,整理好器材。 知识点 2 实验过程 导师点睛 电池在大电流放电时极化现象较严重,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,故实验时不要 将I调得过大,读电表示数要快,每次读完后应立即断电。 3.数据处理 (1)公式法 把测量的几组数据分别代入E=U+Ir中,然后两个方程为一组,解方程求出几组E、r的值, 最后对E、r分别求平均值作为测量结果。 (2)图像法 ①以I为横坐标,U为纵坐标建立直角坐标系,根据几组I、U的测量数据在坐标系中描点。 ②用直尺将点拟合成一条直线上(剔除个别偏差较大的点),根据图线分析物理量。 a.图线与纵轴交点为E。 b.图线与横轴交点为I短= 。 c.图线的斜率大小表示r,r= 。 1.实验时,应选取内阻较小的新干电池还是内阻较大的旧干电池 2.处理实验数据时,个别偏离图线太远的点能否舍去 3.实验中画出的U-I图线的横轴截距一定表示短路电流吗 知识辨析 一语破的 1.为使路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池。 2.在画U-I图线时,要使尽可能多的点落在一条直线上或使各点均匀分布在直线两侧,个别偏 离图线太远的点应舍去。 3.若纵轴的刻度不从零开始,图线与纵轴交点的纵坐标仍表示电池的电动势,但图线与横轴交 点的横坐标不再表示短路电流。 关键能力 定点破 定点 1 伏安法测电源电动势和内阻的误差分析及注意事项 1.偶然误差 引起偶然误差的原因: (1)电表读数视差或电表接线柱接触不良。 (2)每次读完电表示数没有立即断电,而是长时间闭合开关,甚至改变变阻器阻值的全过程中 始终通电,造成电池电动势E减小,内阻r增大。 (3)用图像法求E和r时作图不准确。 2.系统误差 根据E=U+Ir测E、r,其中U是路端电压,I是流过电源的总电流。由于电流表、电压表内阻的 影响,存在系统误差。 (1)采用如图甲所示电路进行实验时,在理论上E=U+(IV+IA)r,其中电压表示数U是准确的电源 两端电压。实验中忽略了通过电压表的电流IV,从而形成误差(如图乙中带箭头线段所示),而 且电压表示数越大,IV越大。 从图乙中看出: ①当电压表示数为零时,IV=0,IA=I短,因此短路电流的测量值=真实值。 ②E测
r真。 3.注意事项 (1)电池:为了使路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。 (2)电压表的量程:因为实验 ... ... 