人教版高中物理選修3-1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻

10.實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻10.實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻□實驗?zāi)康臏y定電池的電動勢和內(nèi)阻．1．掌握實驗電路、實驗的原理及實驗的方法．2．學(xué)會用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)．□實驗原理根據(jù)閉合電路歐姆定律的不同表達形式，可以采用下面幾種不同的方法測E和r.人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻1.由E＝U＋Ir知，只要測出U、I的兩組數(shù)據(jù)，就可以列出兩個關(guān)于E、r的方程，從而解出E、r，因此用電壓表、電流表加上一個可變電阻就能測E、r，電路圖如右圖所示．2．由E＝IR＋Ir知，只要能得到I、R的兩組數(shù)據(jù)，列出關(guān)于E、r的兩個方程，從中解出E、r，用的器材有電源、開關(guān)、電阻箱、電流表，電路圖如圖甲所示．1.由E＝U＋Ir知，只要測出U、I的兩組數(shù)據(jù)，就可以列出兩人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻□實驗器材方案一待測電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干方案二待測電池、電流表、電阻箱、開關(guān)、導(dǎo)線若干方案三待測電池、電壓表、電阻箱、開關(guān)、導(dǎo)線若干□實驗器材方案一待測電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)□實驗步驟(以方案一為例)1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程按右圖連接好電路．2．把滑動變阻器滑片移到使電阻最大的一端．3．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯的示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I、U)，填入下面的表格，□實驗步驟(以方案一為例)用同樣的方法測量幾組I，U值，填入表格4.斷開開關(guān)，整理好器材．次數(shù)123456I(A)U(V)用同樣的方法測量幾組I，U值，填入表格次數(shù)123456I(A□數(shù)據(jù)處理依據(jù)以上實驗步驟測得數(shù)據(jù)，可以用以下兩種方法得到結(jié)果．1．求平均值法利用測得的U、I值，求出E、r利用：E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r求出E1、r1；利用：E＝U3＋I3r，E＝U4＋I4r求出E2、r2；□數(shù)據(jù)處理利用：E＝U5＋I5r、E＝U6＋I6r求出E3、r3；算出它們的平均值利用：E＝U5＋I5r、E＝U6＋I6r2．圖象法(1)以I為橫坐標，U為縱坐標建立直角坐標系，根據(jù)幾組I、U的測量數(shù)據(jù)在坐標系中描點；(2)用直尺畫一條直線，使盡量多的點落在這條直線上，不在直線上的點，能大致均衡地分布在直線兩側(cè)；2．圖象法【特別提醒】如果實驗中選用電池的內(nèi)阻較小，則U的變化較小，此時坐標圖中的數(shù)據(jù)點呈下圖甲所示的狀況，下面大部分空間得不到利用，為此可使坐標軸不從零開始如下圖乙所示，把縱坐標的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小些．【特別提醒】如果實驗中選用電池的內(nèi)阻較小，則U的變化較小，□誤差分析1．偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作U－I圖象時描點不很準確．2．系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)誤差來源于未計入電壓表的分流，近似地將電流表的示數(shù)看作干路電流，實際上電流表的示數(shù)比干路電流略小，如下圖甲所示．如果由實驗得到的數(shù)據(jù)作出如下圖乙中實線(a)所示的圖象，那么考慮到電壓表的分流后，得到的U－I圖象應(yīng)是下圖乙中的虛線(b)．由此可見，按甲圖所示的實驗電路測出的電源電動勢E測＜E真，電源內(nèi)阻r測＜r真．

□誤差分析甲乙甲乙【特別提醒】

(1)外電路短路時，上圖甲所示的實驗電路中，電流表的示數(shù)(即干路電流的測量值)I測等于干路電流的真實值，所以乙圖中(a)、(b)兩圖線交于短路電流處．(2)當路端電壓(即電壓表示數(shù))為U1時，由于電流表示數(shù)I1測小于干路電流I1真，所以(a)、(b)兩圖線出現(xiàn)了如乙圖所示的差異.人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻

為了測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)有下列器材：A．6.3V蓄電池；B．干電池一節(jié)；C．電壓表V(0～3V～15V，內(nèi)阻約為3kΩ，15kΩ)D．電流表A(0～0.6A～3A，內(nèi)阻約為10Ω，2Ω)；E．電流表G(滿偏電流3mA，內(nèi)阻Rg＝10Ω)；F．變壓器；人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻G．滑動變阻器(0～20Ω)；H．滑動變阻器(0～1000Ω)；I．電阻箱(0～9999Ω)；J．開關(guān)、導(dǎo)線．(1)用電流表和電壓表測量干電池的電動勢和內(nèi)阻，應(yīng)選用的變阻器是________(用代號回答)．(2)根據(jù)實驗要求，用筆畫線代替導(dǎo)線在下圖上連線．G．滑動變阻器(0～20Ω)；(3)某次實驗記錄如下表：根據(jù)表中數(shù)據(jù)在下面坐標圖上畫出U－I圖線．由圖可求得E＝________V，r＝________Ω.實驗次數(shù)12345電流表示數(shù)/A0.240.500.701.101.50電壓表示數(shù)/V1.301.100.950.600.30(3)某次實驗記錄如下表：實驗次數(shù)12345電流表示數(shù)/A0(4)用你設(shè)計的電路做實驗，測得的電動勢與電池電動勢的真實值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)；測得的內(nèi)阻與電池內(nèi)阻的真實值相比________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)．(5)如果實驗中電壓表壞了，選用其他器材進行實驗，請畫出相應(yīng)的電路圖．人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻解析：

(1)滑動變阻器作限流用，電路中的電流應(yīng)較大，故滑動變阻器用阻值小的即可滿足實驗要求，故變阻器選G.(2)如圖(a)所示(3)描點作圖如圖(b)，圖線與縱軸的交點即為電源的電動勢E＝1.50V解析：(1)滑動變阻器作限流用，電路中的電流應(yīng)較大，故滑動答案：

(1)G

(2)見解析圖(a)

(3)見解析圖(b)

1.50

0.80

(4)偏小偏小(5)見解析圖(c)答案：(1)G(2)見解析圖(a)(3)見解析圖(b)

某同學(xué)通過查找資料自己動手制作了一個電池．該同學(xué)想測量一下這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱(最大阻值為999.9Ω，可當標準電阻用)、一只電流表(量程Ig＝0.6A，內(nèi)阻rg＝0.1Ω)和若干導(dǎo)線．人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻(1)請根據(jù)測定電動勢E和內(nèi)電阻r的要求，設(shè)計下圖甲中器件的連接方式，畫線把它們連接起來．(1)請根據(jù)測定電動勢E和內(nèi)電阻r的要求，設(shè)計下圖甲中器件的人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻(3)在圖丙上把描繪出的坐標點連成圖線．(4)根據(jù)圖丙描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω.丙

(3)在圖丙上把描繪出的坐標點連成圖線．丙人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻答案：

(1)見圖(2)見圖(3)見圖答案：(1)見圖人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻1．欲測定電池的電動勢和內(nèi)阻，除待測電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，配合下列哪些儀器，可以達到實驗?zāi)康?

)A．一只電壓表和一個電阻箱B．一只電流表、一只電壓表和一個滑動變阻器C．一只電流表和一個電阻箱D．一只電流表和一個滑動變阻器答案：

ABC人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻2．(2011·溫州高二檢測)測定電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗電路和U－I圖象如下，回答下列問題：(1)如上圖甲所示，在閉合開關(guān)之前為防止電流表過載，滑動變阻器的滑動觸頭P應(yīng)放在________端．(2)圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的U－I圖象．由此可知被測電源的電動勢E＝________V，內(nèi)電阻r＝________Ω.答案：

(1)a

(2)1.5

12．(2011·溫州高二檢測)測定電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗3．為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，在下圖給出兩種實驗電路圖，由于一般電池的內(nèi)阻較小(比電壓表的內(nèi)阻小得多，與電流表的內(nèi)阻相差不多)．所以為使測量結(jié)果比較準確，應(yīng)選用圖________所示的電路．3．為了測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，在下圖給出兩種實驗電路若實驗臺上備有下列實驗器材：A．電流表(0～0.6A)B．電流表(0～3A)C．電壓表(0～3V)D．電壓表(0～15V)E．滑動變阻器(1750Ω，0.3A)F．滑動變阻器(10Ω，2A)G．開關(guān)H．導(dǎo)線應(yīng)該選用的器材是________．(填字母序號)若實驗臺上備有下列實驗器材：解析：

通過電池的電流不能太大(1A以下)，故電流表選A，由電源電動勢可以知道電壓表應(yīng)選C，滑動變阻器E電流太小，電阻太大，使用不方便，故選F.答案：

甲ACFGH人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻4．有兩只電壓表和，量程已知，電阻未知．另有一干電池，它的內(nèi)阻不能忽略，但不知等于多少，其電動勢數(shù)值不超出電壓表的量程，干電池不許拆開．現(xiàn)給你上述兩只電壓表、一個開關(guān)S和若干導(dǎo)線，請設(shè)計一個測量上述干電池電動勢E的實驗方案．(1)畫出測量電路圖．(2)實驗中應(yīng)測定的物理量是：________________(3)以測得的物理量為已知量，導(dǎo)出計算干電池電動勢的公式E＝________.4．有兩只電壓表和，量程已知，電阻未知．另有一干電池，它的內(nèi)人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻5．給你一個電壓表、一個電阻箱、開關(guān)及導(dǎo)線等，根據(jù)閉合電路歐姆定律測出一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)阻．(1)畫出電路圖．(2)實驗過程中，將電阻箱撥到45Ω時，電壓表讀數(shù)為0.90V；若將電阻箱撥到如圖甲所示的________Ω時，電壓表的讀數(shù)如圖乙所示，是________V.人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻(3)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，可以算出該節(jié)干電池的電動勢E＝________V.(3)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，可以算出該節(jié)干電池的電動勢E＝___解析：

測量電池的電動勢和內(nèi)阻，要依據(jù)閉合電路的歐姆定律E＝U＋Ir，想辦法測出U、I，只有電壓表，可以結(jié)合電阻箱的阻值求出電流，兩次列方程便可求解．解析：測量電池的電動勢和內(nèi)阻，要依據(jù)閉合電路的歐姆定律E＝6．如下圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用．除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：(a)電流表(量程0.6A、3A)；(b)電壓表(量程3V、15V)；(c)定值電阻(阻值1Ω、額定功率5W)；(d)定值電阻(阻值10Ω、額定功率10W)；(e)滑動變阻器(阻值范圍0～10Ω、額定電流2A)(f)滑動變阻器(阻值范圍0～100Ω、額定電流1A)．6．如下圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻．電池的內(nèi)那么(1)要正確完成實驗，電壓表的量程應(yīng)選擇________V，電流表的量程應(yīng)選擇________A；R0應(yīng)選擇________Ω的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是________Ω的滑動變阻器．(2)引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是________．答案：

(1)3

0.6

1

0～10

(2)電壓表的分流人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻7．(2010·江蘇單科)在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用電壓表(視為理想電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實物電路．人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻7．(2010·江蘇單科)在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，(1)實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________．(選填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R0＝10Ω的定值電阻兩端的電壓U.下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是________．(選填“1”或“2”)方案編號電阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻(1)實驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到________．(選填人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢8．(2010·上海單科)某同學(xué)利用DIS，定值電阻R0、電阻箱R1等實驗器材測量電池a的電動勢和內(nèi)阻，實驗裝置如圖甲所示，實驗時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測得端電壓U，并在計算機上顯示出如圖乙所示的1/U－1/R關(guān)系圖線a.重復(fù)上述實驗方法測量電池b的電動勢和內(nèi)阻，得到圖乙中的圖線b.人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻8．(2010·上海單科)某同學(xué)利用DIS，定值電阻R0、電答案：

(1)2

0.5

(2)小于大于

人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻人教版高中物理選修3—1第2章第10節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻答案：(1)20.5(2)小于大于人教版高中物理選1.學(xué)習(xí)可以徹底的改變自己，即使失去原來改變的條件，人也不會退回到原來的樣子，因為經(jīng)過“輮”。人已經(jīng)脫離一個舊我，變成一個新我.2.這一段介紹了怎樣學(xué)習(xí)，也就是學(xué)習(xí)的要素。荀子認為積累是學(xué)習(xí)的第一要素，也是學(xué)習(xí)的根本。學(xué)習(xí)可以達到奇妙的效果，可以“興風(fēng)雨”“生蛟龍”?！吧衩髯缘?，圣心備焉”從人的角度，來說學(xué)習(xí)的效果。接著運用正反對比的手法來說明積累的效