高中物理第二章恒定電流2.10實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻

2.10試驗：測定電池電動勢和內(nèi)阻第1頁3．用作圖法求電池電動勢和內(nèi)阻，作U－I圖象時，在坐標(biāo)圖上以________為橫坐標(biāo)，以________為縱坐標(biāo)，作出圖象后，把這條直線用虛線延長，這條直線與縱軸交點物理意義是________，與橫軸交點物理意義是________，直線斜率物理意義是________，由此能夠看出，用圖象法處理試驗數(shù)據(jù)優(yōu)點是________，但要求在測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確基礎(chǔ)上，作圖象時必須嚴(yán)格認(rèn)真，且使大多數(shù)點在這一直線上，不在這一直線上點大致均勻地分布在直線兩側(cè)，才能從圖象中找出正確結(jié)論和準(zhǔn)確答案．第2頁4．測電源電動勢和內(nèi)阻其它方法：(1)依據(jù)E＝________.(2)依據(jù)E＝________.第3頁第4頁試驗原理及方法1．試驗原理測量原理圖如右圖所表示，由閉合電路歐姆定律可得電池電動勢E、內(nèi)阻r、路端電壓U、電流強度I間關(guān)系：U＝E－Ir①對于一定電池，E和r都是確定，所以改變R阻值，測得多阻U、I值，代入①式，可分別得到U1＝E－I1rU2＝E－I2rU3＝E－I3r……以上方程兩兩組成方程組，可求得多組E、r值，取其平均值作為電池電動勢和內(nèi)阻值大?。?頁2．試驗器材被測電池(干電池)，電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等．第6頁3．試驗步驟(1)按右圖把器材連接好，注意選取適當(dāng)電流表、電壓表量程．(2)把滑動變阻器滑動片移到一端，使接入電路部分電阻最大．(3)閉合開關(guān)、調(diào)整變阻器，使電流表有顯著示數(shù)，統(tǒng)計一組電流表和電壓表示數(shù)．(4)用一樣方法，測量并統(tǒng)計幾組U、I數(shù)值并統(tǒng)計下來．(5)斷開開關(guān)、整理好器材．(6)依據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制U—I圖線，所得圖線延長線與U軸交點即為電源電動勢E，圖線斜率絕對值即為電池內(nèi)阻r(也可解方程組計算出E、r)．第7頁4．注意事項(1)為了使電池路端電壓改變顯著，電池內(nèi)阻宜大些(選取已使用過一段時間1號干電池或水果電池)．(2)因為干電池在大電流放電時極化現(xiàn)象嚴(yán)重，電動勢會顯著下降，內(nèi)阻r會顯著增大，故試驗中不能將電流調(diào)得過大(長時間放電不宜超出0.3A，短時間放電不宜超出0.5A)，且讀數(shù)要快，讀完后馬上切斷電源；水果電池內(nèi)阻改變也比較顯著，測量前應(yīng)做好充分準(zhǔn)備，測量盡可能快速，在內(nèi)阻發(fā)生較大改變之前結(jié)束測量．(3)試驗中U取值不能太小，普通不得小于1V，測得U、I值不少于5組，且改變范圍要大一些，解方程組求解E、r值時，取1、4組，2、5組，3、6組求解后，求平均值．第8頁(4)畫U－I圖線時，要盡可能使多數(shù)點落在直線上，不在直線上點均勻分布在直線兩側(cè)．(5)縱坐標(biāo)可不從零開始，如右圖所表示，計算內(nèi)阻時，要在直線上取兩較遠點用r＝求出(橫坐標(biāo)必須從零開始)．第9頁在用電壓表和電流表測電源電動勢和內(nèi)電阻試驗中，依據(jù)以下列圖甲所表示試驗電路測量得出以下數(shù)據(jù).U/V1.361.321.301.281.241.20I/A0.220.280.340.400.460.50(1)試在圖乙坐標(biāo)系中作出試驗得到U－I圖象．(2)用繪制U－I圖象得出所測電源電動勢為________V；電源內(nèi)電阻為________Ω.第10頁解析：以下列圖所表示第11頁畫圖時注意這些點應(yīng)均分在直線兩側(cè)．(2)讀出縱坐標(biāo)上截距為1.48(得出1.46V～1.50V均為正確)；計算出該直線斜率為0.52，注意與橫軸相交不是原點．(得到0.50Ω～0.60Ω均為正確)答案：(1)如上圖所表示(2)1.48(得出1.46V～1.50V均為正確)

0.52(得出0.50Ω～0.60Ω均為正確)第12頁變式遷移用右圖電路測定一節(jié)蓄電池電動勢和內(nèi)阻．因蓄電池內(nèi)阻非常小，為預(yù)防調(diào)整滑動變阻器時造成短路，電路中用了一個保護電阻R0.除蓄電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用試驗器材還有：第13頁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0～200Ω、額定電流1A)(1)電流表和電壓表各選哪個？(2)定值電阻選取哪個？滑動變阻器選取哪個？試說明你選擇理由．第14頁解析：先由電源電動勢E＝2.0V(一節(jié)蓄電池電動勢)分析，電壓表量程應(yīng)選3V擋，若選15V擋則不便讀數(shù)．定值電阻只有兩個，若選取R0＝10Ω電阻，則線路上電流最大為0.2A，但電流表最小量程為0.6A，讀數(shù)也不準(zhǔn)確，故應(yīng)選R0＝1Ω定值電阻．滑動變阻器接入電路后，改變其阻值時，應(yīng)使線路中電流有顯著改變，若阻值過大，反而不利于調(diào)整，故選取R＝10Ω變阻器．因為定值電阻R0與滑動變阻器R已選，則可知電流表選量程為0.6A擋．答案：(1)0～0.6A

0～3V

(2)定值電阻選取R0＝1Ω滑動變阻器選取R＝10Ω第15頁

知能演練

第16頁基礎(chǔ)鞏固1．測量電池電動勢和內(nèi)電阻是用新電池好還是用舊電池好？用舊電池好，舊電池內(nèi)阻比較大，輕易測量．第17頁2．隨身聽用電池當(dāng)電源，連續(xù)幾個小時地播放磁帶，音質(zhì)就會發(fā)生顯著改變，節(jié)奏變慢、音調(diào)變低，也就是說電池不能用了；但改聽收音機時，仍能正常收聽，這是為何呢？播放磁帶時，耗電荷量比較