内容正文:
4.2 测定电池的电动势和内阻
闭合电路欧姆定律复习:
如图所示的电路,闭合开关s,调节滑动变阻器的触头,电压表读数为U1=2.5V时电流表读数I1=1.0A,改变滑动变阻器的触头位置,电压表读数为U1=2.0V时电流表读数I1=2.0A, 求电源的电动势和内电阻.(电压表看成理想电表)
学习目标:
1.理解测量电源的电动势和内阻的原理和方法.
2.掌握实验方法,并学会处理实验数据.
重点难点:
掌握实验原理,合理处理实验数据.
课标定位
高考导航:
1、基本考点:测量原理、通过电源的U-I图像求电源的电动势和内电阻。
2、常考点:实验原理、数据处理方法、误差分析、实验设计中电表的选择及实物图的连接。
一、实验目的
1.进一步熟练电压表、电流表、滑动变阻器的使用.
2.学会用伏安法测电池的电动势和内阻.
3.学会利用图象处理实验数据.
二、实验原理
1.原理图如图2-9-1所示.
图2-9-1
三、实验器材
被测电池(干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器、电键和导线等.
四、实验步骤
1.确定电流表、电压表的量程,按图2-9-1所示电路把器材连接好,如图2-9-2所示.
图2-9-2
2.把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大.
3.闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,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和U的值.
4.断开电键,整理好器材.
5.数据处理:用原理中的方法计算或从U-I图象中找出E和r.
二、测量数据处理方法
1.代数法:运用解方程组求解E和r.
为了减小实验的偶然误差,应该利用U,I值多求几组E和r的值,算出它们的平均值.
2.图象法
对于E、r一定的电源,路端电压U与通过干路的电流I,U-I图象应该是一条直线,这条直线与纵轴的交点表示电源的电动势,与横轴I的交点表示短路电流,图线斜率的绝对值表示电源的内阻.
三、误差分析
造成误差的主要原因是未考虑电压表的分流作用,使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些.U越大,电流表的读数与总电流的偏差就越大.
E测<E真,r测<r真
四、注意事项
1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大一些,实验中不要将I调得过大;读完U和I的数据后应立即断开电源,以免干电池在大电流放电时极化现象严重,使得