高中物理：如何較好地測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？教案詳解

第頁(yè)共頁(yè)高中物理：如何較好地測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？教案詳解教案詳解在高中物理學(xué)習(xí)中，電學(xué)部分占據(jù)了相當(dāng)大的比重，電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定則是其中的重要內(nèi)容。電池電動(dòng)勢(shì)有助于我們了解電池的性能，內(nèi)阻則能夠影響電池的工作效果。那么，如何較好的測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻呢？接下來，本文將詳細(xì)介紹。一、電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定電池構(gòu)成通過對(duì)電池進(jìn)行拆解，我們可以發(fā)現(xiàn)它包含了一個(gè)正極、一個(gè)負(fù)極以及一個(gè)電解質(zhì)。其中，正極通常是金屬，負(fù)極多為化學(xué)物質(zhì)，電解質(zhì)則是使正極與負(fù)極之間具有電離能力的液體。測(cè)定原理電池電動(dòng)勢(shì)是指在無限遠(yuǎn)離它的情況下，將電池正極的電勢(shì)提高一個(gè)單位時(shí)所需要的做功。實(shí)際測(cè)量時(shí)，正極電勢(shì)無法達(dá)到無限遠(yuǎn)，我們可以通過測(cè)量被電池所驅(qū)動(dòng)的外電路，采用離子電位測(cè)量?jī)x或直流橋等方法確定電池電動(dòng)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)方法（1）直接測(cè)量法該方法直接將電池正極與電位計(jì)連接，電位計(jì)分壓值即為電池電動(dòng)勢(shì)。但實(shí)際應(yīng)用時(shí)由于電位計(jì)自身的內(nèi)阻不可忽略，因此讀數(shù)需要進(jìn)行修正。同時(shí)，伏表可用LCR表代替。（2）比較測(cè)量法將待測(cè)電池與標(biāo)準(zhǔn)電池連在一起成串，再將兩個(gè)電池正極相連，對(duì)兩極間的電壓進(jìn)行測(cè)量，即可求得待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)值。（3）電橋測(cè)量法利用赫姆霍茲的懸線電橋，比較待測(cè)電池和已知電池在相同的電流條件下的電勢(shì)差，計(jì)算待測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)，通常使用晶體管直流電橋。二、內(nèi)阻的測(cè)定測(cè)定原理內(nèi)阻是指電池在外接電路中所產(chǎn)生的總電阻，它主要由電池內(nèi)部的電解液電阻、電池極片電阻和導(dǎo)線電阻組成。我們通過調(diào)節(jié)電流的大小以及測(cè)量電壓的變化，來求得電池的內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)方法（1）電流電壓法當(dāng)外接電阻改變時(shí)，電流大小也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，可以用歐姆定律計(jì)算內(nèi)阻。如果電流太大，則需要尋找合適的電阻來改變電流大小，同時(shí)也需要消除因接線電阻等原因造成的誤差。（2）終點(diǎn)電壓法將一個(gè)電阻R與被測(cè)電池相連，當(dāng)電流從零開始逐漸增加時(shí)，電池的電壓將逐漸降低。當(dāng)電池標(biāo)準(zhǔn)終點(diǎn)電壓（0.8V）后，電流逐漸趨于穩(wěn)定。此時(shí)，可以利用歐姆定律計(jì)算出內(nèi)阻。終點(diǎn)電壓法適用于測(cè)定電池內(nèi)阻較小的情況。（3）反彈法在電池短路時(shí)，我們可以測(cè)量電流的變化以及反彈電位的變化。通過計(jì)算反彈電位的降落差異，可以確定電池內(nèi)部的電阻值。反彈法可以精確測(cè)量較小的電阻值，但需要對(duì)讀數(shù)進(jìn)行修正，同時(shí)也需要防止電池短路造成危險(xiǎn)。綜合來看，測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻需要選擇合適的實(shí)驗(yàn)方法，在實(shí)際操作中應(yīng)注意處理好各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的誤差，同時(shí)也需要學(xué)生熟練掌握使用