实验：测定电池的电动势和内阻

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1、IrEU一、实验原理一、实验原理（1 1）用电压表、电流表、可变电阻测量。）用电压表、电流表、可变电阻测量。zxxk （2 2）用电流表、电阻箱测量。）用电流表、电阻箱测量。（3 3）用电压表、电阻箱测量。）用电压表、电阻箱测量。IrIRErRUUE干电池的内阻很小，不便于测量。干电池的内阻很小，不便于测量。有什么方法可解决？有什么方法可解决？1 1、使用旧干电池、使用旧干电池旧干电池内阻较大，容易测量。旧干电池内阻较大，容易测量。2 2、将干电池与一定值电阻串联、将干电池与一定值电阻串联把定值电阻当做内阻一起测量。把定值电阻当做内阻一起测量。3 3、使用水果电池、使用水果电池（1 1）用水果

2、电池的优点是什么？）用水果电池的优点是什么？（2 2）其内阻与哪些因素有关？）其内阻与哪些因素有关？实验过程中会有何变化？实验过程中会有何变化？（3 3）实验中要注意什么？）实验中要注意什么？铜片为电源的正极铜片为电源的正极1 1、确定电流表、电压表的、确定电流表、电压表的量程，按图示电路把器材连量程，按图示电路把器材连接好。接好。2 2、把变阻器的滑动触片移、把变阻器的滑动触片移到一端使其阻值最大。到一端使其阻值最大。3 3、闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示、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；用同样的数，记录一组电流表和电压表的示数；用同样的方法测

3、量几组方法测量几组I I、U U值。值。4 4、断开电键，整理好器材。、断开电键，整理好器材。5 5、建立坐标系、描点，作出、建立坐标系、描点，作出U UI I图。根据图图。根据图象测算出电源电动势和内电阻。象测算出电源电动势和内电阻。二、实验步骤二、实验步骤方法一：公式法方法一：公式法 改变改变R R的阻值，从电流表和电压表中读取两组的阻值，从电流表和电压表中读取两组I I、U U的值，代入方程组联立求解，多测量几次的值，代入方程组联立求解，多测量几次I I、U U的值，算出的值，算出E E、r r取平均值取平均值.rIUErIUE22112112211221IIUUrIIUIUIE三、数据

4、处理三、数据处理三、数据处理三、数据处理方法二：图象法方法二：图象法 在坐标纸上以轴为横坐标，为纵坐标，用在坐标纸上以轴为横坐标，为纵坐标，用测出的几组、值画出测出的几组、值画出图像。图像。OIU.E.I短图线跟纵轴的交点为电动势图线跟纵轴的交点为电动势E E图线斜率的绝对值为内阻图线斜率的绝对值为内阻r rr 测测 r真真 E测测 E真真E测测=E真真四、误差分析四、误差分析 由于电压表的分流,电流表示数小于通过电池的电流。电压表内阻大小对实验误差有影响。测量的是“电池与电压表”并联后的等价结果。VVVRrrrRRrr真真真真测1VRrEE1真测 由于电流表的分压,电压表示数小于电池的路端电

5、压。电流表内阻大小对实验误差有影响。测量的是“电池与电流表”串联后的等价结果。ARrr真测真测EE理论证明：理论证明：AV甲甲ERSAV乙乙ERSr 测测 r真真 AV甲甲AV乙乙E测测 E真真E测测=E真真四、误差分析四、误差分析 用图乙所示的电路测量时虽然电动势是准确的，用图乙所示的电路测量时虽然电动势是准确的，但内电阻的测量值误差很大。用图甲所示的电路测但内电阻的测量值误差很大。用图甲所示的电路测量时虽然电动势和内电阻都偏小，但误差很小。量时虽然电动势和内电阻都偏小，但误差很小。因因此测量电路只能选甲。此测量电路只能选甲。组卷网1.1.本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处本

6、实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处2.2.使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得太使用内阻较大一些的旧电池。在实验中不要将电流调得太大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化大，每次读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化3.3.要测出不小于要测出不小于6 6组、数据，且变化范围要大一些组、数据，且变化范围要大一些4.4.画画U UI I图线时，应使图线通过仅可能多的点，并使不在直图线时，应使图线通过仅可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去。舍去。5.5.画画U U

7、I I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当的值开始（但横坐标必须从得的数据从某一恰当的值开始（但横坐标必须从0 0开始开始)但这但这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势仍为电动势E E，图线的斜率的绝对值仍为内阻，图线的斜率的绝对值仍为内阻r.r.五、注意事项五、注意事项 例例1 1、在用电流表和电压表测电池的电动势和内在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，所用的电流表内阻约为电阻的实验中，所用的电流表内阻约为0.10.1，电压，电压表

8、的内阻约为表的内阻约为1k1k。下边为所需器材实物图。试在实。下边为所需器材实物图。试在实物图中画线连接成实验电路。物图中画线连接成实验电路。VA+例例2 2、在用电流表和电压表测电池的电动势和在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中，下图是某一同学的实际接线图，内电阻的实验中，下图是某一同学的实际接线图，他接线有一处错误，改正此错误只须去掉一根导线他接线有一处错误，改正此错误只须去掉一根导线这根导线的编号是这根导线的编号是 。VA+-滑动变阻器被短路（接的上面两个接线柱）滑动变阻器被短路（接的上面两个接线柱）又若在实验中出现两电表的示数正常，但移动又若在实验中出现两电表的示数正常，但

9、移动滑动变阻器的触头，两表的示数均不变化，产生这滑动变阻器的触头，两表的示数均不变化，产生这样的故障的原因是：样的故障的原因是：滑动变阻器为定值电阻（接的下面两个接线柱）滑动变阻器为定值电阻（接的下面两个接线柱）A AV V 例例3 3、在本实验中，若线路在本实验中，若线路器材接触良好，某同学按图示连器材接触良好，某同学按图示连接好电路全上开关后，发现电流接好电路全上开关后，发现电流表示数很大，移动滑动变阻器的表示数很大，移动滑动变阻器的触头，两表的示数均无变化，产触头，两表的示数均无变化，产生这样的故障的原因是：生这样的故障的原因是：例例4 4、某次实验画出的某次实验画出的U U-I I图线

10、如下，根据图线读图线如下，根据图线读出电池的电动势出电池的电动势 E E =_=_ _V_V，根据图线求出电池的内，根据图线求出电池的内电阻电阻r r=_=_ _。1.501.50U/VI/A0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.701.001.101.201.301.401.501.001.00注意纵座标不是从零起注意纵座标不是从零起 例例5 5、在测电池电动势和内阻的实验中，考虑电在测电池电动势和内阻的实验中，考虑电流表和电压表内阻的影响，以下说法中正确的是流表和电压表内阻的影响，以下说法中正确的是 A.A.用图甲所示电路时，用图甲所示电路时，E E测测 E

11、E真真 B.B.用图甲所示电路时，用图甲所示电路时，r r测测rr真真 C.C.用图乙所示电路时，用图乙所示电路时，E E测测 E E真真 D.D.用图乙所示电路时，用图乙所示电路时，r r测测rr真真 例例6 6、如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是正确的是 A.A.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值 B.B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值 C.C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值由

12、于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值 D.D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值 vA 解：解：E=U+Ir ，I=(IA+U/RV)，由于电压表的分流作用，对由于电压表的分流作用，对于每个电压值于每个电压值U1，测得的电流，测得的电流IA小于总电流小于总电流I1，U越大，越大，I A跟跟I1相差越相差越大，大，画出的图线应为实线所示：画出的图线应为实线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。所以内电阻的测量值小于真实值。例例7 7、在做在做测定电池的电动势和内电阻测定电池的电动势和内电阻实验实验中，有待测电池

13、、开关和导线，配合下列器材可以中，有待测电池、开关和导线，配合下列器材可以达到实验目的的的是达到实验目的的的是 A A、一只电流表和一个电阻箱。、一只电流表和一个电阻箱。B B、一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器、一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器 C C、一只电压表和一个电阻箱。、一只电压表和一个电阻箱。D D、一只电流表和一个滑动变阻器。、一只电流表和一个滑动变阻器。例例8 8、如图示的电路中，如图示的电路中，R R1 1 、R R2 2为标准电阻，测为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略定电源的电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值不计，则电动势的测量值 真实值，内阻的测真实值，内阻的测量值量值 真实值，产生误差的原因是真实值，产生误差的原因是 。等于等于偏大偏大电流表有内阻电流表有内阻E rR1 R2A