1、第二章恒定电流目标定位 1.知道测定电池的电动势和内阻的实验原理，进一步感受路端电压随电流变化的关系.2.通过实验过程，掌握实验方法，学会根据图象合理外推进行数据处理的方法.学案13 实验：测定电池的电动势和内阻知识探究 自我检测 一、实验方案 1.伏安法：由EUIr知，只要测出U、I的数据，就可以列出两个关于E、r的方程，从而解出E、r，用到的器材有、，电路图如图1所示.图1两组电池开关滑动变阻器电压表电流表知识探究 2.安阻法：由EIRIr可知，只要能得到的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材有、，电路图如图2所示.图2I、R电池开关电阻箱电流表3.伏阻法：由EU
2、r知，如果能得到的两组数据，列出关于E、r的两个方程，就能解出E、r，用到的器材是、，电路图如图3所示.UR图3U、R电池开关电阻箱电压表二、实验步骤(以伏安法为例)1.电流表用00.6 A量程，电压表用03 V量程，按实验原理图连接好电路.2.把滑动变阻器的滑片移到一端，使其阻值最大.3.闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显的示数，记录一组数据(I1、U1).用同样的方法测量几组I、U值.4.断开开关，整理好器材.5.处理数据，用公式法和作图法这两种方法求出电池的电动势和内阻.三、实验数据的处理 1.求平均值法：由EU1I1r，EU2I2r可解得 EI1U2I2U1I1I2，rU2U1I
3、1I2.可以利用U、I的值多求几组E、r的值，算出它们的平均值.2.作UI图象法(1)本实验中，为了减少实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据多次测出的U、I值，作UI图象；(2)将图线两侧延长，纵轴截距表示电池电动势E；图4(3)图线斜率的绝对值表示电池的内阻 r，即 r|UI|EI短，如图 4 所示.1.为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表.2.实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池大电流放电时内阻r的明显变化.3.当干电池的路端电压变化不很明显时，作图象时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始.四、注意事项 如
4、图 5 所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势 E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用 r|UI|求出.图5典例精析一、伏安法测E、r的仪器选择与数据处理 例1 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.(1)备有如下器材 A.干电池1节 B.滑动变阻器(020)C.滑动变阻器(01 k)D.电压表(03 V)E.电流表(00.6 A)F.电流表(03 A)G.开关、导线若干 其中滑动变阻器应选_，电流表应选_.(只填器材前的序号)解析 滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好，在该实验中因电源内阻比较小，故滑动变阻器选择较小一点的即可，故滑动变阻
5、器应选B.(也可以从便于调节的角度来分析，应该选择阻值较小的滑动变阻器.)电流表的量程要大于电源允许通过的电流，对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5 A，故需要选择00.6 A量程的电流表，所以电流表应选E.BE(2)为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.(3)某同学根据实验数据画出的UI图象如图6所示，由图象可得电池的电动势为_ V，内电阻为_.图6解析 由题 UI 图象可知：纵截距为 1.5 V，故电池的电动势为 1.5 V；内电阻 r|UI|0.91.50.60|1.答案 1.5 1 针对训练 用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路如图7
6、(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示.组别 1 2 3 4 5 6 电流I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 电压U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05(1)试根据这些数据在图(b)中作出UI图线.图7(2)根据图线求出电池的电动势E_ V，电池的内阻r_.解析 本题考查用作图法处理实验数据的能力.作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太远的点应舍去，图线如图所示.由图线与纵轴的交点可得电动势E1.46 V，再读出图线与横轴交点的坐标(0.65,1.00)，由EUIr得r0.71.EUI答案(1)见解析图(2)1.46(1
7、.451.47均可)0.71(0.680.74均可)二、安阻法(或伏阻法)测E、r的实验原理与数据处理 例2 某研究性学习小组利用如图8甲所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出如图乙所示的R图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可以得到E_，r_.1I图8解析 由欧姆定律有，EI(Rr)，REIr.由此知题图乙中图线的斜率为电动势E，纵轴截距大小为内阻r.E81.03.03.0 V，r1.0.答案 3.0 V 1.0 某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内电阻，使用的器材还包括定值电阻(R05)一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图9所示.图9自我检测(1)在
8、图10的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接.图10(2)请完成下列主要实验步骤：检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图11所示，读得电阻值是_；将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V；将开关S2_，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1.图11解析 由题图读得电阻箱阻值为R20；将S1闭合S2断开，电压表示数为电源电动势E1.49 V，将S2再闭合，电压表示数为R两端电压.将电压表视为理想电表，则干路电流 IUVR 1.1620A0.058 A答案 20 闭合(3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是_(计算结果保留两位有效数字).解析 因为 IER0Rr，所以 rEIR0R(1.490.058520)0.69.0.69 更多精彩内容请登录谢谢观看