12.3实验 电池电动势和内阻的测量 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

12.3 实验：电池电动势和内阻的测定 第一课时 1、伏安法 （U-I法）： 一､实验原理 2. 实验电路如图： 实验电路用甲图电路误差较小 A V S 甲 R A V S 乙 R E=U+Ir 3.数据处理： ①计算法：利用所测的两组（U，I）数据 r I2 U2 E r I1 U1 E + = + = E I短 I/A U/V 0 ②图像法： 例1. (2020·福建莆田第一中学高二期末)某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其他器材有： A. 电压表V：0～3 V～15 V B. 电流表A：0～0.6 A～3 A C. 滑动变阻器R1：(20 Ω，1 A) D. 滑动变阻器R2：(1 000 Ω，0.1 A) E. 电阻箱R(0～999.9 Ω) F. 开关和导线若干 (1)实验中电压表应选用的量程为_______(选填“0～3 V”或“0～15 V”)，电流表应选用的量程为________(选填“0～0.6 A”或“0～3 A”)，滑动变阻器应选用_____(选填字母代号“R1”或“R2”)； 0～3 V 0～0.6 A R1 (2)根据实验要求在图甲虚线框中画出电路图，并将图乙所示的实物连接成实验电路； (3)测出几组电流、电压的数值，并画出图像如图丙所示，由图像知该电池的电动势E＝____ V，内电阻r＝_____ Ω. 1.5 2.5 例2. (2021·江苏太仓高级中学高二检测)在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材： A. 待测的干电池(电动势约1.5 V，内阻约1.0 Ω) B. 电压表V(量程0～3 V，内阻RV约为1 000Ω) C. 电流表A(量程0～0.6 A，内阻RA约为1 Ω) D. 滑动变阻器R1(0～20 Ω，10 A) E. 滑动变阻器R2(0～200 Ω，1 A) F. 开关和导线若干 (1)某同学设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路，其中合理的是____图所示的电路； b A. 待测的干电池(电动势约1.5 V，内阻约1.0 Ω) B. 电压表V(量程0～3 V，内阻RV约为1 000Ω) C. 电流表A(量程0～0.6 A，内阻RA约为1 Ω) D. 滑动变阻器R1(0～20 Ω，10 A) E. 滑动变阻器R2(0～200 Ω，1 A) F. 开关和导线若干 (2)在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选 (填写器材前的字母代号).通电前应该把变阻器的滑片调至 (填“最左端”或“最右端”) D 最右端 (3)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的U－I图线，则由图线可得被测电池的电动势E＝______________ V，内阻r＝___________ _____ Ω.(结果均保留3位有效数字) 1.45(1.44～1.46) 1.00(0.957～1.05) (4)考虑电表内阻的影响，按正确图示的方式连接所测得的电源电动势和电源电动势的真实值的关系为：E测______E真，测得的电源内阻和电源内阻真实值的关系为：r测_____r真(均选填“大于”“等于”或“小于”). 小于 小于 甲图：r测 r真； E测 E真。 乙图：r测 r真； E测 E真。 > = < < 补充：某同学要测量一电动势略小于3V的直流电源的电动势和内阻，实验的原理图右图所示，按照原理图连接好线路后进行测量，测出6组数据 记录如下表 所示： 2.定值电阻R0的作用有哪些？ 待测量 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 第6组 I/A 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40[ 0.45 U/V  2.87 2.85 2.83 2.82 2.79 2.75 1.电压表示数变化不明显， 原因是 。 电源的内阻太小 重要注意事项 （1）使用旧电池 （2）本实验在电键闭合前，变阻器滑片的位置 （3）实验中将电流不要太大，每次读完数后立即断电 （4）画U--I 图，描点连线时，应使图线通过尽可能多 的点，使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，　　　　 　　 偏离直线太远的点可舍去。 （5）画U--I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始， 横坐标必须从0开始 (这时图线与横轴的交点不再是短路电流) 12 $