2.10 实验：测定电池的电动势和内阻 课件 -2022-2023学年高二上学期物理人教版选修3-1

第二章 恒定电流 第10节 实验:测定电池的电动势和内阻 一、实验原理 1. 使用电流表和电压表，其表达式：＿＿＿＿； A V S R E r A S R E r V S R E r E=U+Ir 2. 使用电流表和电阻箱，其表达式：＿＿＿＿； E=IR+Ir 3. 使用电压表和电阻箱，其表达式：＿＿＿＿； E=U+ r R U 二、数据处理 1.公式法：改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的值，联立成方程组求解； 2.平均值法：改变R的阻值，从电流表和电压表中读取六组I、U的值，联立三组方程组求解，算出E、r取平均值。 二、数据处理 3.图象法：在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出几组的U，I值画出U－I图像。 (1)电动势E等于U轴上的截距 (2)电源内阻r等于直线的斜率的绝对值 1.本实验中采用的电路连接方式，存在的系统误差是由于电压表的分流引起。 由U-I图线可知，该实验的测量结果将导致电源的电动势E和内阻r都偏小。理由如下： I真=I测+IV IV =UV / RV UV越大 IV越大 误差越大 UV=0 IV=0 I真=I测 0 U I 测量值 真实值 斜率k=r IV A V S R E r 三、误差分析 2.本实验中采用的电路连接方式，存在的系统误差是由于电流表的分压引起。 由U-I图线可知，该实验的测量结果将导致电源的内阻r偏大，但电动势E测=E真。理由如下： U真=U测+UA UA=IRA I越大 UA越大 误差越大 I=0 UA=0 U真=U测 0 U I 测量值 真实值 斜率k=r UA A V S R E r 三、误差分析 练习 1.下列给出多种用伏安法测电池的电动势和内阻的数据，其中处理方法既能减小偶然误差，又直观、简便的是(　　) A.测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和r B.多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值 C.测出多组I、U的数据，画出U－I图象，再根据图象求出E、r D.多测几组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r C 练习 2．如图所示是测量电池的电动势和内阻的实验中得到的图线，则该电池的电动势E和内阻r为( 　) A. 1.5 V　2.5 Ω B. 0.5 V　2.5 Ω C. 1.5 V　0.6 Ω D. 0.5 V　0.6 Ω A 练习 3．某同学利用如图所示的电路测定干电池的电动势和内电阻，经过正确的操作获得了若干组实验数据，据此描绘出的U－I图象(其中U、I分别为 电压表和电流表的读数)如图中的实线 所示，虚线表示该电池两端的电压与 流经电池电流的关系图线，下列图象合理的是(　　) A A． B． C． D． 练习 4．用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻，根据测得的电表数据作出了 如图乙所示的U－I图线， 下列说法正确的是(　　) A．由图象得外电路发生短路时的电流为0.4 A B．由图象得电池内阻为3.5 Ω C．若考虑电表的内阻，用该电路图测出的电源电动势等于真实值 D．若考虑电表的内阻，用该电路图测出的电源内阻小于真实值 D 练习 5．在测定一节干电池(电动势约为1.5V，内电阻约为2Ω)的电动势和内电阻的实验中，滑动变阻器和电压表各有两个供选： A.电压表量程为15 V B.电压表量程为3 V C.变阻器为(20 Ω，3 A) D.变阻器为(500 Ω，0.2 A) 为了尽可能减小误差，电压表应该选＿＿(填“A”或“B”)，变阻器应该选＿＿(填“C”或“D”)。 B C $