12.3实验：电池电动势和内阻的测量（共14张ppt）

(共14张PPT)
12.3 实验：电池电动势和内阻的测量
复习回顾：闭合电路欧姆定律
闭合电路的电流跟电源的电动势成正比， 跟内、外电路的电阻之和成反比
请设计电路图测量这节干电池的电动势和内阻
(1)掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法.
(2)学会用U-I图线处理数据的方法.
实验目的
A
V
K
E,r
1、基本原理
①Ｕ：路端电压; Ｉ：通过电源的电流;
E：待测电动势； r: 待测内阻；
②只要测出几组（至少两组）U、I值就可求出E、r
闭合电路的欧姆定律：
一
伏安法测电源电动势和内阻（U-I法）
E = U1 + I1r
E = U2 + I2r
2、电路设计图
A
V
S
甲
R
A
V
S
乙
R
（外接法） （内接法）
伏安法
伏安法
通过改变多次滑动变阻器的阻值（外电阻），测出相应的外电压（伏特表读数）、电流（安培表读数），利用解方程的办法或图象法求得电动势E和内阻r。
电流表
电压表
滑动变阻器
开关、导线及坐标纸、铅笔
(选择量程接近电源电动势)
选用阻值较小的,最大阻值10 ─ 20Ω
被测电池
（干电池）
3、实验器材
（2）把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大；
（3）闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，
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I和U的值；
（4）断开开关，整理好器材；
（5）数据处理：用原理中的方
法计算或从U－I图象中找出E和r；
（1）确定电流表、电压表的量程，按图所示电路把器材连接好；
4、实验步骤
A
V
S
R
数据分析
序号 1 2 3 4 5 6 7
I/A 0.08 0.14 0.2 0.26 0.32 0.36 0.4
U/V 1.35 1.2 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52
多次测量，取平均值
有没有其他更直观的方法？
数据分析
这个交点表示什么意思？
这个交点表示什么意思？
电源的U-I曲线
断路电压：电源电动势
短路电流I短
ΔU
ΔI
或
（1）本实验在电键闭合前，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.如果使用的是水果电池，它的内阻虽然比较大，但不够稳定，测量前要做好充分的准备，测量尽量迅速。
（3）要测出不少于6组Ｉ、Ｕ数据，且变化范围要大一些.
（4）画Ｕ—Ｉ图线时，应使图线通过尽可能多的点，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.
（6）画U--I 图线时，坐标轴的单位选择要恰当，使作出的图线基本充满整个区域为宜，不能使图线位于某一角上；
（7）使用 U--I 图线计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用公式计算出电源的内阻 r。
5、注意事项
基本 电路
误差 分析 ①原因:电压表分流 ②结果:E测①原因:电流表分压
②结果:E测=E真,r测>r真
U-I 斜率
适用 条件 ①内阻 r很小(干电池) ②滑动变阻器R阻值要小 ①内阻 r很大(水果电池)
②滑动变阻器R阻值要大
与前面伏安法测电阻中讲的“大内偏大，小外偏小”也吻合。
一个学生利用实验方法测得数据,根据这些数据,画出了如图所示的U－I 图象,从图中可得出电源电动势为 ______V，内阻为______Ω。
2.9
2.6