高中物理實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案新人教版選修

1、實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課前復(fù)習(xí)我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了閉合電路的歐姆定律，請(qǐng)大家寫(xiě)出有關(guān)的公式： 進(jìn)行新課這節(jié)課我們就根據(jù)閉合電路的歐姆定律，來(lái)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。根據(jù)閉合電路歐姆定律的不同表達(dá)形式我們有以下幾種不同的辦法來(lái)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)。用電流表、電阻箱測(cè)量。原理公式： 用電壓表、電阻箱測(cè)量。原理公式： 3，（1）用電壓表、電流表、可變電阻（如滑動(dòng)變阻器）測(cè)量。原理公式： 這幾種方法均可測(cè)量，今天我們這節(jié)課選擇第三種測(cè)量方案。這種方法的實(shí)驗(yàn)原理是：改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組E、r值，為了減小誤差，多測(cè)幾組，后分別算出它們的平均值。想一想還有

2、其他方法可以減小誤差嗎？還可以用作圖法來(lái)處理數(shù)據(jù)，即在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測(cè)出的幾組I、U值畫(huà)出U-I圖象（如圖），所得直線跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)值，圖線斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)阻r的值。 實(shí)驗(yàn)步驟1、電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按圖連接好電路。2、把變阻器的滑動(dòng)片移動(dòng)到一端使阻值最大。 3、閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)（、）。用同樣方法測(cè)量幾組I、U值。4、打開(kāi)電鍵，整理好器材。5、處理數(shù)據(jù)，用公式和作圖法兩種方法求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值。注意事項(xiàng)1、為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻應(yīng)大些（選用已使用過(guò)一段時(shí)間的1號(hào)干電池）。2、干電池在

3、大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動(dòng)勢(shì)E會(huì)明顯下降，內(nèi)阻r會(huì)明顯增大，因此，實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過(guò)大，讀電表要快，每次讀完立即斷開(kāi)電鍵。3、要測(cè)出不少于6組I、U數(shù)據(jù)；且變化范圍要大些，用方程組求解時(shí)，要將測(cè)出的I、U數(shù)據(jù)中，分別解出E、r值再取平均。4、在畫(huà)U-I圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不予考慮。這樣，就可使偶然誤差得到部分的抵消，從而提高精確度。5、干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓U的變化也較小，即不會(huì)比電動(dòng)勢(shì)小很多，這時(shí)，在畫(huà)U-I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開(kāi)始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開(kāi)始。但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流

4、。不過(guò)直線斜率的絕對(duì)值照樣還是電源的內(nèi)阻。誤差分析如圖根據(jù)閉合電路歐姆定律，由兩次測(cè)量列方程有解得若考慮電流表和電壓表的內(nèi)阻，應(yīng)用閉合電路歐姆定律有：解得即測(cè)量值均偏小課堂練習(xí) 為了測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，除了電鍵，導(dǎo)線，待測(cè)電池外，還應(yīng)采用下列那些儀器和器材？（ ）A 一個(gè)電流表，一個(gè)電壓表，一個(gè)變阻器B 一個(gè)電流表，兩個(gè)定值電阻C 一個(gè)電壓表，兩個(gè)定值電阻D 一個(gè)電壓表，一個(gè)電阻箱2、下面給出多種伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法，其中既能減小偶然誤差，又直觀、簡(jiǎn)便的方法是：（ ）A、測(cè)出兩組I、U的數(shù)據(jù)，代入方程組E= +r和E=+r，求出E和rB、多測(cè)幾組I、U的數(shù)據(jù)，求出幾組E

5、和r，最后分別求出其平均C、測(cè)出多組I、U的數(shù)據(jù)，畫(huà)出U-I圖象，再根據(jù)圖象求E、rD、多測(cè)出幾組I、U數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測(cè)出斷路時(shí)的路端電壓即為電動(dòng)勢(shì)E，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r3、用如圖所示電路測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，若有兩只電壓表、量程相同，內(nèi)阻分別為、，且；兩只電流表、量程相同，內(nèi)阻分別為，且；在該實(shí)驗(yàn)中，為了使E、r的測(cè)量值精確些，選擇的電表可以是：（ ）A、與 B、與 C、與 D、與 4圖為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的U-I圖像，下列判斷正確的是 （ ）A電動(dòng)勢(shì)，發(fā)生短路時(shí)的電流 B電動(dòng)勢(shì)=，內(nèi)阻C電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻D當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí)，電源

6、2的路端電壓變化大5在圖所示的電路中，電源的內(nèi)阻不能忽略。已知定值電阻10，8。當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S置于位置1時(shí)，電壓表讀數(shù)為2V。則當(dāng)S置于位置2時(shí)，電壓表讀數(shù)的可能值為 （ ）A22V B19VC16V D13V6用圖的電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。蓄電池的內(nèi)阻非常小，為了防止調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，并聯(lián)了一個(gè)保護(hù)電阻，除蓄電池，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線外可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：A ， 電流表（量程0.6A 3A）B， 電壓表（量程3V 15V）定值電阻（阻值1，額定功率5W）定值電阻（阻值10，額定功率10W）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍010，額定電流2A）滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0200，額定電流1A）電流

7、表和電壓表各選那一個(gè)？定值電阻選用那一個(gè)？滑動(dòng)變阻器選用哪一個(gè)？在上述實(shí)驗(yàn)中，調(diào)整滑動(dòng)變阻器共得到5組電流電壓的數(shù)據(jù)，如下表請(qǐng)做出路端電壓U隨電流I變化的U-I圖象，根據(jù)圖象得出蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)量值。電流表的讀數(shù)I/A1.72 1.35 0.98 0.63 0.34 電壓表讀數(shù)U/V1.88 1.92 1.93 1.98 1.99實(shí)驗(yàn)：測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻答案1ABCD 2C 3. AB 4. AD 5 B6 因?yàn)樾铍姵氐碾妱?dòng)勢(shì)為2V，故電壓表量程應(yīng)選3V擋。若定值電阻取10 ，則電路中電流最大不超過(guò)0.2A，電流值不到電流表小量程的，不利于精確讀數(shù)，故定值電阻只能取1若電流表選3A，為了便于讀數(shù)，電流需要在1.5A以上，這樣，電路的總電阻要在1.33以下，變化范圍太小。不利于滑動(dòng)