1、用心 爱心 专心 - 1 -课题：7.9 测定电池的电动势和内阻实验目的1用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻2进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解 3进一步熟练掌握，电压表和电流表的使用方法实验原理本实验的依据是闭合电路的欧姆定律，实验电路如图所示改变变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组 U、 I 值，由 U E Ir 可得 E 21IU 、 r 21I。以上方法误差较大，为减小误差，实验中至少测出 6 组 U、 I 值，且变化范围要大些，然后在 UI 图中描点作图，所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内阻 r 的值如图所示 实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、
2、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸实验步骤一、连接电路1电流表用 0.6 A 量程，电压表用 3 V 量程，按右图连接好电路二、测量与记录2把变阻器的滑片移动到使用阻值最大的一端3闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据( I1、 U1)用同样方法测量几组 I、 U 值三、数据处理、整理器材4断开开关，拆除电路整理好器材5取坐标纸，以电流 I 为横轴，路端电压 U 为纵轴，描绘出所记录的各组 I、 U 值的对应点，连成 U I 图线延长 U I 图线，它与坐标轴有两个交点，读取 E、 I 短，进一步可以算出r 注意事项1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选大些(选用已使用过一
3、段时间的干电池)；2在实验中不要将 I 调得过大，每次读完 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老化现象严重，使得 E 和 r 明显变化3测出不少于 6 组 I、 U 数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的 I、 U 数据中，第 1 和第 4 组为一组，第 2 和第 5 组为一组，第 3 和第 6 组为一组，分别解出 E、 r 值再求平均 4干电池内阻较小时， U 的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图 (甲)所示的状况，使下部大面积空间得不到利用为此，可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标 I 必须从零开始)，如图
4、 (乙)所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为电动势要在直线上任取两个相距较远的点，用 rIU，计算出电池的内阻 r.误差分析用心 爱心 专心 - 2 -由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，本实验结果 E 测 E 真 ， r 测 r 真 针对训练题型 1 伏安法测电池的电动势和内阻【例 1】 在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A干电池一节 B电流表(量程 0.6 A) C电压表(量程 3 V) D开关 S 和若干导线E滑动变阻器 R1(最大阻值 20 ，允许最大电流 1 A)F滑动变阻器 R2
5、(最大阻值 300 ，允许最大电流 0.5 A)G滑动变阻器 R3(最大阻值 1 000 ，允许最大电流 0.1 A) (1)按如图所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选_(填写代号)为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将下图所示的实物图连接成实验电路(已连接了部分线)，要求变阻器的滑动触头滑至最右端时，其使用电阻值最大(2)实验步骤：按实验要求连接好电路闭合开关前把变阻器的滑动触头滑至一端，使接入电路的阻值最大；闭合开关，调节滑动变阻器，使_的指针有明显偏转，读取_和_的示数用同样方法测量多组数据；断开开关，整理好器材；数据处理 (3)将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中，请作出
6、 UI 图线，由此求得待测电池的电动势 E_ V，内电阻 r_ .(结果保留三位有效数字)题型 2 测电池的电动势的其它方法【例 2】 某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示 实验次数 1 2 3 4 5R() 4.0 10.0 16.0 22.0 28.0I(A) 1.00 0.50 0.34 0.25 0.201/I(A1 ) 1.0 2.0 2.9 4.0 5.0(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作_(选填“ R I”或“ R1/ I”)图象；(2)利用测得的数据在坐标纸
7、768 上画出适当的图象；(3)由图象可知，该电池的电动势 E_ V，内阻r_ ；用心 爱心 专心 - 3 -(4)利用该实验电路测出的电动势 E 测和内阻 r 测与真实值 E 真和 r 真相比，理论上E 测_ E 真， r 测_ r 真(选填“” 、 “”或“”) 张甸中学高三物理一轮复习作业课题：7.9 测定电池的电动势和内阻 编：胡光磊 审：王昭民 班级_ 姓名_1某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势 E 和内阻 r.(电动势约为 4 V，内阻在几欧到几十欧之间)A电压表 V(量程 6 V，内阻约为 6.0 k) B电流表 A(量程 2 mA，内阻约为 50 )C
8、电阻箱 R(0999.9 ) D开关 S 一只、导线若干(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，你认为可行吗？请说明理由：_.(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请画出实验电路图(3)根据 (2)中实验电路测得的 5 组 U、 R 数据，已在图中 坐标系1U 1R中描出了各点，请作出图象根据图象求得 E_ V， r_.2为了测定电源电动势 E 的大小、内电阻 r 和定值电阻 R0的阻值，某同学利用 DIS 设计了如左图所示的电路闭合电键 S1，调节滑动变阻器的滑动触头 P 向某一方向移动时，用电压传感器 1、电压传感器 2 和电流传感器测得数
9、据，并根据测量数据计算机分别描绘了如右图所示的 M、N 两条U I 直线请回答下列问题：(1)根据图中的 M、N 两条直线可知（ ）A直线 M 是根据电压传感器 1 和电流传感器的数据画得的B直线 M 是根据电压传感器 2 和电流传感器的数据画得的C直线 N 是根据电压传感器 1 和电流传感器的数据画得的D直线 N 是根据电压传感器 2 和电流传感器的数据画得的(2)图象中两直线交点处电路中的工作状态是（ ）A滑动变阻器的滑动头 P 滑到了最左端 B电源的输出功率最大C定值电阻 R0上消耗的功率为 0.5 W D电源的效率达到最大值(3)根据右图可以求得定值电阻 R0_，电源电动势 E_V，内
10、电阻r_.3现有一特殊的电池，其电动势 E 约为 9 V，内阻 r 在 35 55 范围，最大允许电流为 50 mA.为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计， R 为电阻箱，阻值范围为 09 999 ， R0是定值电阻(1)实验室备有的保护电阻 R0有以下几种规格，本实验应选用（ ）2011.12.4用心 爱心 专心 - 4 -A 10 ，2.5 W B50 ，1.0 W C150 ，1.0 W D1 500 ，5.0 W(2)该同学接入符合要求的 R0后，闭合开关 S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数 U 再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙所示的图线则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示_(3)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势 E 为_ V，内电阻 r 为_ .
