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1、第十节实验：测定电池 的电动势和内阻,安陆市第一高级中学,一、实验原理,闭合电路欧姆定律,E=U+Ir,E=U1+I1r,E=U2+I2r,求出E、r,电压表、电流表测U、I,思考：,有没有其他方法？,U=IR,电流表、两个定值电阻,I=U/R,电压表、两个定值电阻,一、实验原理,1、伏安法：E=U+Ir,2、电流表法：E=I（R+r）,3、电压表法：,二、伏安法电路和器材的选择,1、电路选择及误差分析,根据闭合电路的欧姆定律，两次测量的方程：,二、伏安法电路和器材的选择,1、电路选择及误差分析,甲图根据闭合电路的欧姆定律，两次测量实际值的方程：,对甲图比较知：,二、伏安法电路和器材的选择,1
2、、电路选择及误差分析,乙图根据闭合电路的欧姆定律，两次测量实际值的方程：,对乙图比较知：,二、伏安法电路和器材的选择,1、电路选择及误差分析,尽管乙图的电动势没误差，但是内阻的误差是真实值的很多倍，而甲图电动势和内阻的测量误差均不大，所以实验时采用甲图所示电路误差较小即采用电流表的内接法,2、仪器选择：,安培表：,0-0.6A,伏特表:,0-3V,滑动变阻器:,选用阻值较小的,最大阻值10-20,二、伏安法电路和器材的选择,本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差，滑动变阻器R的阻值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。,三、实验步骤,1：按原理图连接实物图,2、把变
3、阻器的滑片移到一端使电阻值最大,3、闭合电键，调节变阻器，使电流表的读数有明显示数，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U，I值。,4、断开电键，整理好器材,三、实验步骤,四、数据处理,方法一：公式法,改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的值，代入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出E、r取平均值.,方法二：图象法,在坐标纸上以轴为横坐标，为纵坐标，用测出几组的，值画出图像,所得直线跟纵轴的交点即为电动势E的值，图线的斜率的绝对值即为内阻的值。,四、数据处理,特别要注意：有时纵坐标的起始点不是0，求内阻的一般式应该是 r=|U/I|。,重要注意事项,（1）本
4、实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处,（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）要测出不小于6组、数据，且变化范围要大一些,（4）画图线时，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舍去。,（5）画U-I 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0开始)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仍为电动势E，图线的斜率的绝对值仍为内阻r.,1、用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中错误的是
5、()A应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显 B应选用内阻较小的电压表和电流表 C移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载 D根据实验记录的数据作U一I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,课堂训练,B,2、下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是（）A测出两组I、U的数据，代人方程组：EU1十I1r和EU2十I2r，求出E和rB多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C测出多组I、U的数据，画出UI图象，再根据图象求E、rD多测出几组I、U数
6、据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻。,C,课堂训练,3、某同学在实验室先后完成下面二个实验：测定一节干电池的电动势和内电阻；描绘小灯泡的伏安特性曲线(1)用实验测量得到数据作出U一I图线如图中a线,实验所测干电池的电动势为 V,内电阻为.,1.50,0.75,课堂训练,(2)在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,为减小实验误差,方便调节,请在给定的四个电路图和三个滑动变阻器中选取适当的电路或器材,并将它们的编号填在横线上.应选取的电路是,滑动变阻器应选取 E总阻值15，最大允许电流2A的滑动变阻器F总阻值200，最大允许电流2A的滑动变阻器G总阻值1000，最大允许电流1A的滑动变阻器,D,E,(3)将实验中得到的数据在实验中同一U-I坐标系内描点作图，得到如图所示的图线b，如果将实验中的电池与实验中的小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为，若将两节与实验中相同的干电池串联后与该小 灯泡组成闭合回路，则此时小灯泡的电压为，实际功率为.,解：P1=0.601.20=0.72W,0.720.02W,画出这时的U-I图线如图c示,0.850.88V,P2=0.881.40=1.23W,1.21.3W,
