测定电池的电动势和内阻2
3-1.2.10.测定电池的电动势和内阻
E
图象在横轴上的截距 还是短路电流吗?
U0 0
I短 I/A
讨论:将图线延长,与横纵轴的交点各代表什么情况? (1)图象在纵轴上的截距为电源的电动势E (I=0)
(2)图象在横轴上的截距为短路电流I短 (U=0) E U (3)图象斜率的绝对值为电源内阻 r
I短 r
6、注意事项: 1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的 内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池),若测 的是新电池,可以串联一个合适的已知电阻。 2.电池在大电流放电时极化现象较严重,电 动势E会明显下降,内阻r会明显增大,因此,实验 中不要将I调得过大。读数要快,每次读完立即断电。
5、数据处理:
1.公式法
E U 1 + I1 r E U 2 +I 2 r
I1U 2 I 2U1 E I1 I 2 r U 2 U1 I1 I 2
多测量几组I、U 的值,算出E、r 取平均值.
2、图象法 由U =E -Ir 可知,U 是I 的一次函数。
I
I测 I实
2.电流表内接: 误差来源: 电流表分压
E r
R
V A
U路= UA + UV = ( I RA +UV)
内接法
可见I 越大,差值 I RA就越大, I=0时差值为0 实际的U-I图线如图虚线示: ∴ E测 =E真 r测 > r真
E真 E U
U路 UV I
I
7、误差分析(二)
实际电压表可以等效为 理想电压表和RV的并联, 实际电流表可以等效为 理想电流表和RA的串联。 1.电流表外接
3、实验器材: 干电池,电压表,电流表,滑动变阻器,电键, 导线、坐标纸、铅笔.
高中物理《实验:测定电池的电动势和内阻》教案
高中物理《实验:测定电池的电动势和内阻》教案(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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人教版高中物理选修3-1第二章第10节实验:测定电池的电动势和内阻
②图象法
1、建立坐标系、描点.纵轴表示电压,横轴 表示电流,取合适的标度,使所描坐标点绝大部 分分布在坐标纸上;
2.根据描出的坐标点作出U-I图像,并延长与 两坐标轴相交.
3.测算电动势和内电阻,准确 读出 U-I 图线与纵轴和横轴的交 点坐标,即读出 E 和 I 短,进一步算 出内阻 r=IE短=ΔΔUI ,如图所示.
2.本实验在电键闭合前,变阻器电阻 调至最大值
3.在实验中不要将I调得过大,每次 读完U和I的数据后应立即断开电源,以 免干电池在大电流放电时极化现象严重, 使得E和r明显变化.
4.在画U-I图线时,要使尽可能多的 点落在这条直线上.不在直线上的点应对 称分布在直线两侧,不要顾及个别离开直 线较远的点,以减小偶然误差.
2.10实验:测定电源电动势和内阻
1、闭合电路欧姆定律
I E Rr
复 习
2、电源电动势与内、外电压关系
E U外 U内 U Ir
U/V
E
由U =E -Ir 可知,U
回 是I 的一次函数。
顾0
I短 I/A
(1)图象在纵轴上的截距为电源的电动势E
(2)图象在横轴上的截距为短路电流I短
(3)图象斜率的绝对值为电源内阻 r
其他方法一:电阻箱和电流表测定法
方法 2.安阻法:由 E=IR+Ir 知,只要用电流表和电阻箱测出 I、R 的两组数据,列出关于 E、r 的两个方程,从而解出 E、r,电 路如图所示.
E=I 1(R1+r) E=I2 (R2+r)
题型 2 用安阻法测电源的电动势和内阻 【例 2】 要测定某电源的电动势和内阻,某同学按如图所示 的电路图连接好电路并进行如下操作: (1)闭合开关 S,多次调节电阻箱的阻值,并记录下每次的电阻 值 R 及对应的电流表 A 的示数 I(电流表的内阻很小,可忽略不计);
《测定电动汽车电池的电动势和内阻》实验报告范例
《测定电动汽车电池的电动势和内阻》实
验报告范例
实验报告:测定电动汽车电池的电动势和内阻
引言
本实验旨在测定电动汽车电池的电动势和内阻。
电动汽车已成
为未来交通的重要趋势,深入了解其电池特性对于优化电动汽车技
术具有重要意义。
本实验通过测量电动电池的电动势和内阻数据,
探讨其性能特点。
实验方法
1. 准备实验所需材料和设备,包括电动汽车电池、电压表、电
流表、电阻器等。
2. 将电动电池连接到电路中,与电阻器并联,以测定电池内阻。
3. 测量电池电动势:使用电压表测量电池正负极的电压差,并
记录结果。
4. 测量电池内阻:在与电池并联的电阻上测量电流,使用电流
表测量电流强度,并记录结果。
5. 根据测得的数据计算电池的电动势和内阻。
实验结果
通过实验测量,得到以下数据:
- 电动势:3.7 V
- 内阻:0.5 Ω
结果分析
根据测量数据,可以得出电动汽车电池的电动势为3.7 V,内阻为0.5 Ω。
电动势是电池向外界提供单位电荷的能力,内阻则会限制电流通过电池的流动。
电动势越高,电池的输出能力越强;内阻越小,电流通过电池的阻力越小。
结论
根据实验结果分析,本实验测得的电动汽车电池的电动势为3.7 V,内阻为0.5 Ω。
了解电动汽车电池的电动势和内阻可以帮助我们更好地理解电池的性能特点,为电动汽车技术的发展提供重要参考。
参考资料
(参考资料略)。
2实验:测定电池的电动势和内阻
2.10 实验:测定电池的电动势和内阻学案一、实验原理和方法1.画出用电压表、电流表加上滑动变阻器来测定电源的电动势和内阻的电路图.2.画出用电流表、电阻箱测定电源的电动势和内阻的电路图.3.画出用电压表、电阻箱测定电源电动势和内阻的电路图.二、数据处理1.计算法:取两组实验中获得的数据,列方程:{E=U1+I1r, E=U2+I2r,解得:E=________________,r=__________________.为了减小误差,多取几组数据,分别列若干组联立方程,求若干组E和r,最后以电动势的________和内电阻的________作为实验结果.2.图象法:若采用第一种实验电路,在坐标纸上以____________为横坐标、__________为纵坐标建立直角坐标系,根据实验测得的几组数据在坐标系中描点作图一、实验原理和方法[问题情境]电池已成为人类生活的亲密伙伴,生活中处处需要电池,新旧电池的主要不同是内阻不同.从前面的学习可知伏安法可以测电阻,用欧姆表也可以直接测电阻.而电源的内阻在里面,那又应该怎样测量呢?1.三种测量方案,其原理均遵从什么定律?2.第二、三种方案中的可变电阻与第一种方案中的相同吗?[要点提炼]1.根据具体的实验条件,有下列三种测量电路,如图1(1)、(2)、(3)所示分别写出对应的物理关系式:(1)______________;(2)____________;(3)__________.图12.水果电池不太稳定,也可改为测量干电池的电动势和内阻,____________(填“新”或“旧”)干电池的内阻较大,容易测量.[问题延伸]恰当选择实验器材,照电路图连好实验器材,使开关处于________状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值________的一端.二、数据处理[问题情境]我们都有这样的体会:手电筒内的电池用久了,灯泡的亮度会下降;收音机、录音机内的电池用久了,声音会变小,这是什么原因呢?1.用两组I 和U 的数据,解方程组就可以算出电池的电动势E 和内阻r.这样做虽然简单,但有什么缺点?2.描点作图时,为便于研究问题,画出的图象是直线好,还是曲线好? [要点提炼]1.数据处理的方法可用以下两个方法,________法和________法. 2.用图象法处理实验数据时,建立合适的坐标系,使画出的图象尽量是直线,如________图象.[问题延伸]干电池内阻较小时路端电压U 的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画U -I 图象时,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值开始(横坐标I 必须从零开始).此时图线和横轴的交点不再是__________,但纵轴的截距仍然是电池的__________,直线斜率的绝对值|ΔUΔI|照样还是电池的____________.例1 某同学的实物连线如图2甲所示.(1)请指出该同学在接线中错误和不规范的地方.①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ ③________________________________________________________________________ (2)另有一同学实物连接图正确,也能正确读数,但忙乱中在稿纸上记录了一些数据,如0.24 在所给的数据中,求出电源电动势E =______ V ,内阻r =________ Ω变式训练1 在测定一节干电池(电动势约为1.5 V ,内阻约为2 Ω)的电动势和内阻的实验中,滑动变阻器和电压表各有两个供选:A .电压表量程为15 VB .电压表量程为3 VC .滑动变阻器为(20 Ω,3 A )D .滑动变阻器为(500 Ω,0.2 A )(1)电压表应选________(填“A ”或“B ”),这是因为______________________________. (2)滑动变阻器应选________(填“C ”或D ),这是因为____________________________. 例2 如图3所示为测量某电源电动势和内阻时得到的U -I 图线.用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8 V .则该电路可能为下图中的( )变式训练2 某同学采用如图4甲所示的电路测定干电池的电动势和内阻.已知干电池的电动势约为1.5 V ,内阻约为2 Ω,电压表(0~3 V ,3 kΩ),电流表(0~0.6 A,1.0 Ω),滑动变阻器有R 1(10 Ω, 2 A )和R 2(100 Ω,0.1 A )各一只.(1)在实验中滑动变阻器应选用 __________(填“R 1”或“R 2”);(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路. 【即学即练】1.在“用伏安法测电池的电动势与内阻”的实验中,下列注意事项中错误的是( ) A .应选用旧的干电池作为被测电源,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 .移动滑动变阻器的滑片时,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 -I 图线时,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2. 如图5所示为闭合回路中两个不同电源的U -I 图象,下列判断正确的是( )图5A .电动势E 1=E 2,发生短路时的电流I 1>I 2B .电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2C .电动势E 1=E 2,内阻r 1<r 2D .当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大图63.如图6所示是根据某次实验记录数据画出的U -I 图象,下列关于这个图象的说法中正确的是( )A .纵轴截距表示待测电源的电动势B .横轴截距表示短路电流C .根据r =EI 短,计算出待测电源内电阻为12 ΩD .电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω4.在测定电池的电动势和内电阻实验的实物连接图中(如图7所示),电流表和电压表的正接线柱都尚未连接,为了做这个实验,应该把( )A .电流表的正接线柱与c 点相连B .电流表的正接线柱与b 点相连C .电压表的正接线柱与a 点相连D .电压表的正接线柱与c 点相连思考题:5.小明同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值。
测定电池的电动势和内阻
测量原理: E=I1(R1+ Rg+ r)
E=I2( R1+ R2+ Rg+ r)
联立① ②解得
E
I1I 2 I1 I2
R2
R1
mA
① ②
R1 R2
mA
注意:若只用R2接在电路中,则电流将超过电 流表的量程,所以用 R1和R2串联接入电路。
拓展空间
电池的串并联 电池串联:E=nE0;r=nr0 电池并联:E=E0;r=r0/n
E
U1
I1
U1 RV
r
解得
E
(I2
I 2U1 I1)
I1U 2 U1 U2
RV
E
U2 I2
比较得
U2 RV
r
E、r为真实值
r
E测 <E r 测 <
r
(I2
U1 I1 )
U2 U1 U2
RV
电流表内接
V A
不考虑电表影响
E测 U1 I1r测
解得
E测
I 2U1 I2
I1U 2 I1
V A
其他方法二:电阻箱和电压表测定法
(一只电压表和一个电阻箱)
E= U1 + U1r / R1
E= U2 + U2r / R2
R1
R2
V
V
误差分析与右图相同:
A
即E测 <E真, r 测 < r真
V
例 现有器材:量程为10.0mA、内阻约30-40Ω的电流
表一个,定值电阻R1=150Ω,定值电阻R2=100Ω , 单刀单掷开关K,导线若干。要求利用这些器材 测量一干电池(电动势约1.5V)的电动势。
测定电池电动势和内阻的六种方法.
测定电池电动势和内阻的六种方法一.利用电压表和电流表测定电池电动势和内阻(伏安法)实验原理:由闭合电路欧姆定律E=U+Ir ,设计如图1所示的电路,改变滑动变阻器R的阻值,测几组不同的I、U值,获得实验数据。
数据处理:可以联立方程组,利用公式法和平均值法求出电池电动势和内阻。
也可以画出U-I关系图象,如图2所示,据E=U+Ir的变形得:U=-rI+E。
由图象可得,图线纵截距为电源的电动势E、斜率的绝对值为电源的内阻r,图线横截距为短路电流IE短=r。
例1.在“测定电池电动势和内阻”的实验中,(1)第一组同学利用如图3实验电路进行测量,电压表应选择量程(填“3V”或“15V”),实验后得到了如图4所示的U-I图象,则电池内阻为Ω.(2)第二组同学也利用图3的电路连接测量另一节干电池,初始时滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑动一段距离x后电流表才有读数,于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图,如图5所示,则根据图象可知,电池的电动势为 V,内阻为Ω.解析:(1)当用图3的实验装置进行测量时,由于一节干电池的电动势为1.5V,所以电压表量程应选3V;从图4中的U-I图象可知,图线的斜率表示干电池的内阻,即为r=∆U1.∆I=45-1.000.30Ω=1.5Ω.(2)由图5可知当电路中电流表的示数为零时,电压表示数为1.5V,即干电池的电动势为1.5V;当路端电压为1.35V时,电路中电流为0.15A,则电池内阻为r=U内-1.35I=1.50.15Ω=1Ω.点评:本题考查了利用伏安法测电池电动势和内阻实验原理和图象法、公式法处理实验数据,还考查了学生利用图象分析实验现象和处理数据的能力。
解本题的关键是识别并利用图象,明确图象所反映的物理意义。
二.利用电压表和电阻箱测定电池电动势和内阻(伏阻法)实验原理:由闭合电路欧姆定律E=U+Ir=U+URr,设计如图9所示电路,改变电阻箱R的阻值,测得几组不同的R、U值,获得实验数据。
实验报告测定电池的电动势和内阻
实验报告测定电池的电动势和内阻实验一:测定电池的电动势实验目的:1.掌握测量电动势的方法。
2.了解不同电池的电动势。
实验器材:1.电池(不同种类)。
2.伏特表。
3.导线。
实验步骤:1.准备电池和伏特表以及适当的导线。
2.将电池的正负极分别与伏特表的正负极连接。
3.打开伏特表,记录下电池的电动势。
实验结果:通过测量,我们得到了不同电池的电动势如下:1.电池A:1.5V2.电池B:1.2V3.电池C:1.3V实验二:测定电池的内阻1.了解测量电池内阻的方法。
2.掌握内阻的计算步骤。
实验器材:1.电源(直流电源)。
2.可变电阻箱。
3.万用表。
4.导线。
实验步骤:1.按照电路图连接电源、可变电阻箱、万用表和电池。
2.打开电源,将可变电阻值设为最小。
3.读取电池端电压和电源端电压。
4.逐渐增大可变电阻的阻值,重新读取电池端和电源端电压。
5.根据电路中的电阻和电压值计算电池的内阻。
实验结果:通过测量,我们得到了电池的内阻如下:1.电池A:0.5Ω2.电池B:0.8Ω3.电池C:1.2Ω通过实验测定,我们得到了不同电池的电动势和内阻。
我们发现不同电池的电动势有所不同,这是由于不同电池的化学反应和材料特性造成的。
同时,我们还发现电池的内阻也有所不同,这是由于不同电池内部结构和电解液阻抗的差异导致的。
实验结论:通过本次实验,我们成功测定了不同电池的电动势和内阻。
电动势是电池在没有负载情况下提供的电压,而内阻则是电池提供电流时的阻抗。
这些参数的测定有助于了解电池的性能和适用范围,并为电池的选用和应用提供参考依据。
2.9测定电池的电动势和内阻.
电学实验专题分析——测电源的电动势和内阻高二物理组董新涛教材中测定电源电动势和内阻的实验是运用电流表和电压表等实验器材完成的.而2006年教育部考试中心颁发的《物理考试大纲》将原“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”改为“测定电源的电动势和内阻”.虽然只删减几个字,但这预示高考中该实验的方法不再拘泥于课本,要创新、要多样化.这对我们的能力要求将更高.一、伏安法(U-A法这是课本上提供的常规方法。
基本原理是利用全电路欧姆定律,即U=E—Ir,测出路端电压及电路中的总电流,用解方程组的办法求出电动势和内阻.原理图如图l所示,实验基本器材为电压表和电流表.改变不同的R值,即可测出两组不同的U和I的数据,有① ②由①②式得:多测几组U、I数据,分别求出每组测量数据对应的E,r值,最后求出平均值.还可以用图象确定电池的电动势和内电阻.由U=E—Ir知,对于确定的电池,E,r 为定值,U是r的一次函数,U与I的对应关系图象是一条直线.由于实际实验中数据采集范围的限制以及作图的规范,使得这个实验的U—I图线的纵轴起点一般并不是零.它既不符合作图要求,又难找出图线与横轴的关系.一般说来纵轴的起点要视电压的实验值(最小值而定,但图线与横轴的交点不再是短路电流了.常在这里设考点,值得引起注意.这样一来就不能从图线上得到短路电流,。
在这种情况下一般是从图线上任取两点A、B,利用A、B两点的数值求得图线的斜率以获得电源电阻r的值.如图2所示.r的数值应是当然,也可以是其中U0是纵轴的起点值,I0是此时横轴的截距.注意.这里的I0并不是短路电流I短误差分析伏安法测定的E、r是偏大还是偏小问题伏安法测E、r的方法有安培表内接法和安培表外接法.由于安培表和伏特表有内阻,依据闭合电路欧姆定律测出的E、r势必存在误差.(1安培表的内接法误差分析:方法I:表达式分析法.图3安培表内接法(见图3,令电池的电动势和内电阻的测量值分别为,真实值分别为E、r.若不考虑电表内阻的影响,列出如下方程:联立两式解得:(1)(2)若设伏特表内阻为,考虑伏特表的分流影响,列如下方程:联立两式解得:(3)(4)将上述结果的(1)、(3)联立,并将(3)的分子、分母同除以,解得:(5)将上述结果的(2)(4)联立,并将(4)的分子、分母同除以,解得:(6)由(5)知,,即,说明电动势的测量值小于真实值。
测定电池的电动势和内阻三种测量方法及误差分析详解
些.
5.用伏安法测电动势E和内电阻r时,可以设计成两 种电路.
如图所示,在实验中我们选择甲图的原因有:依据
闭合电路的欧姆定律 E= U+Ir,在实验中需要测路端电
压 U和电源中的电流 I,可以看出,甲图中由于电压表的 分流作用,使电流表测得的不是真实的电源中的电流; 乙图中由于电流表的分压作用,电压表测得的不是真实 的路端电压.这两个电路都存在系统误差,由于电流表 的电阻和电源的内阻差不多大,则乙图测量的电源内阻 阻值和真实值相差太大.故电流表的分压作用不能忽 略,所以选用甲图电路较好.
-
【答案】
(1)b
D
(2)1.48(1.47~1.49均正确) 0.8(0.78~0.82均正确)
【方法总结】
(1)实验仪器的选取
测一节干电池的电动势和内电阻,电压表应选择3 V 量程;一般通过干电池的电流不能过大,电池在大电流 时电动势会明显下降,内电阻r会明显增大,因此电流表 应选择0.6 A挡;电池应选择废旧干电池,此时电池内阻 大,路端电压变化范围大;为使滑动变阻器调节方便, 滑动变阻器选择最大阻值10 Ω左右的电阻.
ΔU r= ΔI .
五、误差分析 1.偶然误差
主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I图象时
描点不准确. 2.系统误差 (1) 电流表相对于待测电阻 ( 电源内阻 ) 外接 ( 如图 1 所 示)
①产生原因:由于电压表分流 IV,使电流表示数 I 小于 U 电池的输出电流 I 真.I 真=I+IV,而 IV= ,U 越大,IV 越 RV 大. ②测量值与真实值的大小比较: 测量值和真实值的关系 可用图 2 表示.实测的图线为 AB,经过 IV 修正后的图线为 A′B,可看出 AB 的斜率绝对值和在纵轴上的截距都小于 A′B,即实测的 E 和 r 都小于真实值.
测定一节干电池(电动势约为1.5V,内阻约为2Ω)的电动势和内阻
测定一节干电在池(电动势约为1.5V,内阻约为2Ω)的电动势和内阻的实验中,提供的器材有A.电压表量程为3V,内阻约为5kΩB.电压表量程为15V,内阻约为10kΩC.电流表量程为0.6A,内阻约为0.1ΩD.变阻器R1为(20Ω,3A)G.开关、导线若干(1)为了较准确测量电池的电动势和内阻,电压表应该选(填A或B);实验电路图应该选图(填“甲”或“乙”).(2)如图丙所示的U﹣I图象中,直线I为某电源的路端电压与电流的关系,直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知,R的阻值为Ω,电源电动势为V,内阻为Ω.【解答】解:(1)电源的电动势只有1.5V,而题目中只有3V和15V 两种电压表,为了测量的准确,应选取A电压表;甲图误差电流表的分压,电动势和内阻测量值与真实值之间的关系为:对于甲图内电阻和电动势r测=r+R A>r测量值大于真实值(滑动变阻器短路)E测=E-I(r+R A) (滑动变阻器断路,电流几乎是0)当I=0时E测=E利用乙电路虽然电动势的测量没有系统误差,但是所使用的电流表内阻和电源内阻相差不大,甚至比电源内阻大,这样导致内阻的测量误差很大,因此在测量电源电动势和内阻时不采用甲电路.乙图误差来自电压表的分流,电动势和内阻测量值和真实值之间的关系为:对于乙图当外电路(滑动变阻器)断路时,电压表与电源串联。
电压表的示数就是电源电动势的测量值E测=IR V=ER V/(R V+r)。
测量值小于真实值(滑动变阻器断路)当滑动变阻器短路时,E=I总(r+R V R A/(R V+R A))---------(1)由于R V远大于R A,且并联电路的总电阻小于任何支路的电阻所以实际运算时用E=I总(r测+R A) ------------ (2)R A偏大了R A-R V R A/(R V+R A)=R A2/(R V+R A)根据(1)(2)得r测偏小了R A2/(R V+R A)所以r测=r-R A2/(R V+R A) 测量值小于真实值因此利用乙电路所测结果都偏小,但是,由于电压表内阻Rv很大,测量结果接近真实值;故实验时一般选择乙电路.(2)直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线,图象Ⅱ的斜率等于R,则得,R=Ω=1.5Ω,根据闭合电路欧姆定律得:U=E﹣Ir知,当I=0时,U=E,图象I 纵轴截距等于电源的电动势,斜率的大小绝对值等于内阻r,则电源的电动势为3.0V,r==1.5Ω,故答案为:(1)A;乙(2)1.5;3.0V;1.5Ω思考:对于图乙绝对不能用电压表的电阻与电源的内阻并联来充当内阻的测量值。
实验14:测定电动车电池的电动势和内电阻
实验14:测定电动车电池的电动势和内
电阻
实验背景:
电动车电池是电动车的重要组成部分,了解其电动势和内电阻情况对于车辆的性能和续航有很大的帮助。
本实验旨在通过测量电动车电池的电动势和内电阻,了解电动车电池的性能情况。
实验步骤:
1.使用万用表测量电动车电池的开路电动势,记录下来。
2.连接一个已知电阻的电路并测量电动车电池在这个电路中的电流,记录下来。
3.通过欧姆定律计算出电动车电池在这个电路中的内电阻。
4.根据所得数据计算出电动车电池的电动势和内电阻。
实验数据处理:
1.根据万用表测量出的开路电动势和所使用的电路计算出电动车电池的电动势。
2.根据欧姆定律计算电动车电池在电路中的内电阻。
实验注意事项:
1.电路连接要牢固可靠,避免接触不良。
2.测量数据时要注意精度,尽量减少误差。
实验结论:
本实验通过测量电动车电池的电动势和内电阻,了解了电动车电池的性能情况。
进行实验时要注意实验操作的细节,尽量减少误差。
实验结论对于电动车的性能和续航有很大的帮助。
2.10 实验:测定电池的电动势和内阻
A
R
R
V
E,r K E,r K
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其他实验方案的分析
公式法:
E I 1 R1 I 1 r E I 2 R2 I 2 r
I1 R1 I 2 R2 解得:r I I 2 1
E I1 I 2 ( R1 R2 ) I 2 I1
E,r
A
R
K
图像法:由 E=IR+Ir 得:
I短
Page 10
E I短 r
U rk I
注意事项
(1)电池的选择: 为使实验中U随I的变化明显,应选用内阻较大 的电池,可以用旧些的干电池,但过旧的电池虽然 内阻大,但电动势不稳定,也不宜使用. (2)防止电池极化: 电路中的电流较大时电池极化现象比较严重, 会导致电动势明显下降和内阻明显增大. 因此通电 时间越短越好,读完数据立即切断电源,要特别 注意测量时绝不允许负载短路
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(3)作U-I图象时的注意点:
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. 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)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.
U1 U2 r真 RA I2 I1
解得: E I 2U 1 I 1U 2 真
( I2 I1 )
Page 16他实验方案的分析
测定电池电动势还有另外两种方法:用电阻箱及一 只电表(电压表或电流表),试画出测量的电路图,以及需 要测定的实验数据,写出计算电动势及内阻的表达式。
测定电池电动势和内阻的七种方法
测定电池电动势和内阻的七种方法1.电动势比较法:这是一种比较电动势的方法。
通过将待测电池和一个已知电池连接在一起,将它们送入一个回路中,然后测量回路中的电流。
通过调节待测电池两端的电动势,使得待测电池产生的电流与已知电池产生的电流相等,从而求得待测电池的电动势。
2.开放电路法:这种方法是通过将待测电池和一个已知电阻连接在一起组成一个开放电路,然后测量待测电池两端的电压和电流,进而求得电动势和内阻。
根据基尔霍夫定律和欧姆定律,我们可以得到电动势和内阻的方程式。
3.闭合电路法:这是另一种测量电动势和内阻的方法。
通过将待测电池和一个已知电阻连接在一起组成一个闭合电路,然后测量待测电池两端的电压和电流,根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律,求得电动势和内阻。
4.变阻法:这种方法是通过改变电路中的电阻,测量不同电阻下的电流和电压,然后利用欧姆定律计算电动势和内阻。
通常会选择多个已知电阻进行测量,以提高测量结果的准确性。
5.线性回归法:这种方法是通过对测量得到的电池负载电流和电池两端电压进行线性拟合,从而得到电动势和内阻。
线性回归法可以用来处理多组不同电流下的测量数据,得到更准确的结果。
6.纹波法:这种方法是通过在电路中加入一个小电容和一个电感,然后测量电池两端的纹波电压和电流。
通过分析纹波电压和电流之间的相位差和振幅比,可以求得电动势和内阻。
7.相移法:这种方法是通过测量电子元件的两端电压和电流之间的相位差,从而得到电动势和内阻。
通过改变测量频率,可以得到不同频率下的相位差,进而求得电动势和内阻。
这些方法各有特点,适用于不同的实际情况。
在实际测量中,需要根据需要采用合适的方法,并结合仪器设备进行测量。
2.9实验:测定电池的电动势和内阻
2.9测定电池的电动势和内阻学习目标:(一)知识与技能1、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。
2、学习用图象法处理实验数据。
(二)过程与方法通过设计电路和选择仪器,开阔思路,激发兴趣。
养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯。
(三)情感、态度与价值观理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神,培养观察能力、思维能力和操作能力,提高对物理学习的动机和兴趣。
学习重点:掌握实验原理和方法,学会处理实验数据。
学习难点:用图象法处理实验数据。
知识准备:1.闭合电路欧姆定律的内容2.测定电源的电动势和内阻的实验原来就是闭合电路欧姆定律,对于一个给定的电池,电动势和内阻是一定的,由闭合电路欧姆定律可以写出电源电动势E、内电阻r与路端电压U、电流I 的关系式,为。
根据这个关系式,你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r?画出实验电路图。
3.根据闭合电路欧姆定律,可以写出电源电动势E、内电阻r与电路电流I 、电路外电阻R的关系式,为。
根据这个关系式,你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势E和内电阻r?画出实验电路图。
学习过程:1.实验原理:由闭合电路的欧姆定律I=E/(R+r)可得:U=E-Ir,式中E、r为电源电动势和内电阻,在电路中不随外电阻的变化而改变。
当外电阻R变化时,路端电压U及电路中的电流I将发生改变。
如改变外电阻,求得n组U、I值,即可由公式法或图象法求得E、r。
2.实验器材:本实验需要的实验器材有。
3.实验步骤:(1)确定电流表、电压表的量程,按照电路原理图把器材连接好。
(2)把滑动变阻器滑片移到电阻最的一端。
(3)闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电压表和电流表的读数,用同样方法测量并记录几组I、U值。
(4)断开电键,整理好器材。
(5)数据处理:在坐标纸上作U-I图,求出E、r4.注意事项:(1)实验电路图:安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。
测定电池的电动势和内阻
R1
R2 A
Er
在测定电源的电动势和内阻的实验中, 例.在测定电源的电动势和内阻的实验中,待测 在测定电源的电动势和内阻的实验中 电池、开关和导线配合下列哪组仪器,可以达到 电池、开关和导线配合下列哪组仪器, 测定目的 ( C D ) A. 一只电流表和一个滑动变阻器 B. 一只电流表和一只电压表 C. 一只电流表和一个电阻箱 D. 一只电压表和一个所以内电阻的测量值小于真实值。 所以内电阻的测量值小于真实值。
IA I1
I
2002年河南高考 、 年河南高考12、 年河南高考
的电流表一个, (8分)现有器材:量程为 分 现有器材:量程为10.0mA、内阻约 、内阻约30-40 的电流表一个,定值电 定值电阻R 单刀单掷开关K,导线若干。 阻R1=150 ,定值电阻 2=100 ,单刀单掷开关 ,导线若干。要求利用这 些器材测量一干电池(电动势约1.5V)的电动势。 些器材测量一干电池(电动势约 )的电动势。 (1)按要求在实物图上连线。 )按要求在实物图上连线。 (2) 用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为 ) 用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为= 式中各直接测得量的意义是: . 式中各直接测得量的意义是: ,
I(A) 0.12 0.20 0.31 0.35 0.50 0.57
U(V) 1.37 1.32 1.24 1.20 1.10 1.05
··
··
··
I/
如图示的电路中, 例2. 如图示的电路中,R1 、R2为 标准电阻, 标准电阻,测定电源的电动势和内阻 时,如果偶然误差可以忽略不计,则 如果偶然误差可以忽略不计, 真实值, 电动势的测量值 等于 真实值,内阻 真实值, 的测量值 偏大 真实值,产生误差 的是 电流表有内阻 。
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R V S
A
2.把变阻器的滑片移到电阻值最大的一端.
3.闭合电键,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U、I值. 4.断开电键,整理好器材.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.
1.伏安法:E=U+Ir
R V S
A
E U1 I1r E U 2 I2r
I1U 2 I 2 U1 E I1 I 2 U 2 U1 r I1 I 2
2.安阻法:E=I(R+r)
R A S
3.伏阻法:
U E= U+ r R
V R S
二、实验步骤
1.按原理图连接实物图
10
实验:测定电池的电动势和内阻
1.理解闭合电路欧姆定律内容. 2.理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测 定电源的电动势和内阻的探究过程.
3.用解析法和图象法求解电动势和内阻.
实验目的
(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.
一、实验方法和原理
1.实验原理和实验步骤. 2.实验数据处理.
3.U-I图像与坐标轴交点坐标的物理意义.
4.其他测量电源电动势和内阻的方法.
只有一条路不能选择——那就是放弃的路; 只有一条路不能拒绝——那就是成长的路.
E U1 I1r E U 2 I2r
E
I1U 2 I 2 U1 I1 I 2
U 2 U1 r I1 I 2
方法二:图象法
在坐标纸上以I为横坐标,
U为纵坐标,用测出的几组 U、I值画出U-I图象.
E
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.
测定电池电动势还有另外两种方法:用电阻箱及一只电 表(电压表或电流表),试画出测量的电路图,需要测定的实验
数据有哪些?写出计算电动势及内阻的表达式.
A
R
R
V
E,r K E,r K
I1R1 I 2 R2 r I 2 I1
I1 I 2 ( R1 R2 ) E I 2 I1
R1 R2 (U1 U 2 ) r U 2 R1 U1 R2
r k U I
I短
思考:考虑电压表的分流作用,大致画出U-I真实图线
四、注意事项
(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)要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大一
些.
(3)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.
E U1U 2 ( R1 R2 ) U 2 R1 U1R2
1.在测定电源的电动势和内阻的实验中,待测电池、开关和 导线配合下列哪组仪器,可以达到测定目的( ACD ) A. 一只电流表和一个滑动变阻器 B. 一只电流表和一只电压表
C. 一只电流表和一个电阻箱
D. 一只电压表和一个电阻箱
2.请根据下面的U-I图线读出电池的电动势E= 1.47 V, __ 电池的内阻r= 0.76 Ω