内容正文:
2.10实验:测定电池的电动势和内阻
知识与技能
(1)了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法.
(2)学习用图象法处理实验数据。
教学目标:
1、基本原理:
U:路端电压
只要测出几组(至少两组)U、I值就可求出E、r
闭合电路的欧姆定律:E=U+Ir
I:通过电源的电流
1.用电压表、电流表、滑动变阻器测量.如图所示.
原理公式:E=U+Ir
2.用电流表、电阻箱测量.如图所示:
原理公式:E=IR+Ir
3.用电压表、电阻箱测量.如图所示.
原理公式:E=U+R(U)r
电动势E和内阻r及路端电压U可以写成
E=U+Ir,如果能得到U、I两组数据,就能解得电动势和内电阻,用_______和______加上一个滑动变阻器就能测定电源的电动势和内电阻.
画出可能的电路图
电压表
电流表
【实验步骤】
1.按原理图连接实物图
2.闭合开关前,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,使电流表的读数有明显
示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量
并记录几组(I,U)值(至少6组).
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
第6组
U/V
I/A
4.断开开关,整理好器材.
方法一:联立方程求解E=U2+I2r(E=U1+I1r)
原则上,利用两组数据便可得到结果,但这样做误差会比较大,为了减小误差,我们可以多测几组求平均值.
5.数据处理:
5.数据处理:
方法二:图象法
在坐标纸上以I为横坐标,路端电压U为纵坐标,用测出几组坐标(I,U)画出U-I图象.
实验中至少得到6组数据,画在图上拟合出一条直线.
要求:使多数点落在直线上,并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等,这样,可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度.
将图线延长,分别交轴与A、B两点.A点意味着开路情况,它的纵轴截距就是电池的电动势E;B点意味着短路情况,它的横轴截距就是短路电流;斜率的绝对值为电池内阻.
说明:①A、B两点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线合理外推得到的.
②由于r一般很小,得到的图线斜率的绝对值较小.为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算r时选取直线