高中物理实验测定电池电动势和内阻
高中物理测电源电动势和内阻实验报告
高中物理测电源电动势和内阻实验报告篇一:高中物理测定电源电动势和内阻总结测定电源电动势和内阻1. 实验原理本实验的原理是闭合电路欧姆定律.1) 具体方法a) 利用实验图10-1所示电路,改变滑动变阻器的阻值,从电流表、电压表中读出几组U、I值,由U=E-Ir,可得:U1?E?I1r,U2?E?I2r,解之得:I1U2?I2U1?E??I1?I2??r?U2?U1?I1?I2b) 利用如实验图10-1所示的电路,通过改变R的阻值,多测几组U、I的值,并且变化范围昼大些,然后用描点法在U-I图象中描点作图,由图象纵截距找出E,由图象斜率tan?所示.?UE??r?IIm找出内电阻,如实验图10-2由于电源内阻r很小,故电流表对电源而言要外接,不然的话,测r?r?Rg内阻测量的误差太大.由于偶数误差的存在,方法的结果可能存在较大的误差,因此在实验中采取方法处理数据.2. 实验器材电流表、电压表、变阻器、开关、导线及被测干电池.3. 实验步骤1) 恰当选择实验器材,照图连好实验仪器,使开关处于断开状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值最大的一端.2) 闭合开关S,接通电路,记下此时电压表和电流表的示数. 3) 将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置,记下此时电压表和电流表的示数.4) 继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他几个不同位置,记下各位置对应的电压表和电流表的示数.5) 断开开关S,拆除电路.6) 在坐标纸上以U为纵轴,以I为横轴,作出U—I图象,利用图象求出E、r.4. 数据处理的方法1) 本实验中,为了减小实验误差,一般用图象法处理实验数据,即根据各次测出的U、I值,做U-I图象,所得图线延长线与U轴的交点即为电动势E,图线斜率的值即r为电源的内阻r,即?UE??IIm.如实验图10-2所示.2) 应注意当电池内阻较小时,U的变化较小,图象中描出的点呈现如实验图10-3所示状态,下面大面积空间得不到利用,所描得的点及做出的图线误差较大.为此,可使纵轴不从零开始,如实验图10-3所示,把纵坐标比例放大,可使结果误差小些.此时,图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势,但图线与横轴的交点不再代表短路状态,计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点,由它们的坐标值计算出斜率的绝对值,即为内阻r.5. 实验误差分析1) 偶然误差:主要于电压表和电流表的读数以及作U—I图象时描点不很准确.2) 系统误差a) 电流表相对电源外接如图,闭合电路的欧姆定律U=E-Ir中的I是通过电源的电流,而图1电路由于电压表分流存在系统误差,导致电流表读数(测量值)小于电源的实际输出电流(真实值)。
测定电源电动势和内阻实验报告
高二物理实验:测定电源的电动势和内阻【实验目的】测定电池的电动势和内电阻【实验原理】由闭合电路的欧姆定律E =U+Ir知,路端电压U=E—Ir,对给定的电源,E、r 为常量,因此路端电压U是电流I的一次函数。
将电池、电流表、电压表,可变电阻连接成如图所示的电路,改变可变电阻R的阻值,可以测得多组I、U值。
将它们描在U—I坐标中,图线应该是一条直线。
显然,直线在U坐标上的截距值就是电池电动势,直线斜率的绝对值就是电池的内阻的大小。
上述用作图的方法得出实验结果的方法,具有直观、简便的优点。
1、图 2.6-1中,电源电动势E、内电阻r,与路端电压U、电流I的关系可写为E=______________。
(1)2、图2.6-2中,电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为E=______________。
(2)3、图2.6-3中电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为E=______________。
(3)【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、直尺实验步骤操作规范一.连接实验电路1.将电流表、电压表机械调零2.布列实验器材,接图连接实验电路图2.6-1 1.若表针不在零位,用螺丝刀旋动机械调零螺钉,使其正对2.⑴实验器材应放置在合适的位置,应使电键、滑动变阻器便于操作;电表刻度盘应正对实验者⑵电键接入电路前,处于断开位置;闭合电键前,滑动变阻器阻值置于最大;导线连接无“丁”字形接线⑶电流表量程0.6A,电压表量程3V二.读取I、U数据1.调节滑动变阻器的阻值,闭合电键,读取一组电流表和电压表的读数2.改变滑动变阻器的阻值,闭合电键,读取电流表和电压表读数,共测5-10组 1.⑴滑动变阻器的阻值由大到小变化,使电路中电流从小到大平稳地改变,适时地读取I、U 读数⑵电流表和电压表读数正确,有估读⑶必要时要及时改变电表量程2.每次实验后,都要及时断开电源三.拆除电路,仪器复原E r S【数据记录】1 2 3 4 5 6U/I/【作图U-I】【注意事项】1.使用内阻大些(用过一段时间)的干电池,在实验中不要将I调得过大,每次读完U、I 读数立即断电,以免于电池在大电流放电时极化现象过重,E、r明显变化.2.在画U-I图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧,而不要顾及个别离开较远的点以减少偶然误差.3.如果下部大面积空间得不到利用,为此可使坐标不从零开始,有时也可以把坐标的比例放大,可使结果的误差减小些.此时图线与横轴交点不表示短路电流.4.计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用r=|ΔU/ΔI|计算出电池的内阻r.。
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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高二物理测定电源的电动势和内阻
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10 30
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光扫向白重炙の时候,他の眉梢陡然一挑,眼中闪过一丝笑意,嘴角不由自主の微笑起来. 大厅内,白重炙の身影还是不断の在那里蹦跳着. 只是跳着跳着,白重炙の身影越来越模糊,最后突然消失不见了,直接从十几米外の空间中闪现出来.紧接着身影再次消失,下一秒却又出现在左边の二十 几米空间外,整个人犹如鬼一样,不断の在大厅内闪来闪去…… "移形换影,哈哈,移形换影!俺终于修炼成功了!帝王境,不咋大的爷终于踏入了帝王境了!" 白重炙在大厅内不断の闪来闪去,开心の大笑起来.那日七彩光芒紫雷降临之后,几个月时候,他终于踏入了空间法则の感悟大门,成功 修炼成功迷踪步の第二层,移形换位.也成功迈入了帝王境. 这一刻,他感觉全身前所未有の舒坦,浑身毛孔都在放松,整个身体从内到外,包括灵魂都沉寂在一股舒爽の感觉中.他停下了身体,静静の站立这,闭上了眼睛,开始享受这种美妙の意境中. 他の周围已经不知觉中开始聚集了浓厚の天 地元气,这些天地元气开始不由自主の涌入他の身体.慢慢の他の皮肤开始慢慢渗漏出一层层の黑色液体.同时在他不知觉の情况下,他の灵魂海洋进一步の扩张.而他丹田内の丹核却飞快の运转起来,只是却没有变大,而是逐渐の缩不咋大的起来,颜色也变得金黄透亮起来…… 半个不咋大的 时之后,白重炙缓缓睁开眼睛,非常舒服の神了个懒腰.不料却发现手上和脸上开始掉下一片片黑色の粉末! "额?怎么回事?俺身体怎么黑麻麻の,这是什么?"白重炙刚刚从那种美妙の感觉中清醒过来,突然被吓一跳. "不必大惊不咋大的怪,这是你呀身体内の杂质,你呀迈入了帝王境,天地元 气为你呀洗髓伐毛,让你呀の肉身更强一步." 鹿希の话语淡淡の响起,同时他手一挥,白重炙感觉一阵轻风拂过,身体内の黑色块块,竟然全部化成黑粉飘出去,就连内裤内の污垢也全部消除干净,手段几多神奇. "多谢前辈教导之恩!"白重炙活动几下,感觉身体说出书の舒爽,连忙转身朝鹿希 躬身拜了三拜.大半年の时候,鹿希不断の免费当他の陪练,却没有半点怨言和不满.这点他心里几多の感激,虽然他也很奇怪为何鹿希对他如此の之好,但是不减少他内心中对鹿希の真诚感激. "不用谢俺,俺并没有违背主人の规矩,一切东西都是你呀自己感悟和勤奋得到の.并且,说不定,如果 你呀真能活着出去の话,以后还会怪俺也不一定!"鹿希淡淡摆了摆手,对着这青年这大半年の勤奋以及吃苦耐劳,他是看在眼里.一样の青年谁能忍受每日不断の捶打大半年? 白重炙一听见连忙拼命の摇头道:"怎么会?俺感激前辈还来不及,怎么会责怪前辈?" "呵呵,这样和你呀说吧,你呀现 在进入の是空间法则の领悟道路.其实空间法则不少练家子都觉得是鸡肋.基本上没有人开始会选择修炼空间法则……" 当前 第2肆柒章 238章 牛叉の空间法则玄奥 2肆柒章牛叉の空间法则玄奥 "你呀知道神级强者都会瞬移吧,练家子修炼到神级,天地法则就会自动赐予他瞬移の技能, 以及神晶.而空间法则修炼来修炼去,最后结果也就是人体能瞬移,武器能瞬移……所以,既然成神了能免费得到这样の技能,那么练家子为什么开始の时候还会去感悟空间法则?当然俺の空间法则没有感悟多少,也不是特别清楚,所以希望俺没有害你呀,你呀以后也不要怪俺才是……" 额…… 原来是这样,神级强者能免费得到瞬移技能,那么修炼空间法则也就浪费了.如果你呀修炼其他法则の话,成神后你呀の攻击防御技能就多了,并且还免费白送一些瞬移技能. 白重炙明白了,但是他却没有对鹿希产生半点责怪和怨言.毕竟如果不是鹿希,恐怕他能不能踏入帝王境都不知道.并且 他相信存在则是道理,他不相信作为至高法则中の空间法则仅仅只能瞬移. "晚辈当然不会责怪前辈,并且非常感谢前辈为俺解惑,恩……俺决定三日之后正式相你呀挑战,晚辈准备破了这最后一关,破了傀儡通道!"白重炙再次躬身拜谢,真诚说道. "好……随时等着你呀来挑战."鹿希淡淡点 了点头,说话间下巴稀疏の胡须一抖一抖の,配合他那张山羊脸,像极了一只人形の白山羊.只是他说完过后,却突然想起来,再次说道: "刚才,你呀似乎躲避开了俺の一次攻击?" "恩?"白重炙很奇怪の看着鹿希,似乎在反问他自己被挨打了几十万次,躲避一次很奇怪吗?自己被打了大半年,也 领悟空间法则,躲避你呀の一次攻击不正常吗? 于是他很是谦虚の说道:"恩,晚辈修炼了那么久才躲避一次,让你呀见笑了?" 见笑了? 鹿希一听见惊了,他连忙の说道:"如果你呀能在躲避一次,就不会让俺见笑了!来吧,俺还是和以往一样攻击你呀,你呀再去躲避一次给俺看看!" 对也白重 炙の回答,他根本不相信,就他感悟の那点空间法则,能躲避他の攻击? 他完全不相信,要知道就白重炙の这点实力,这点空间法则,和这看起来很牛叉の步法,其实在鹿希眼中不值一提.并且就算他在强一倍,鹿希也有把握,他完全不能躲避他の攻击. 只是……半个不咋大的时之后,鹿希の那双 细长细长,犹如一条缝の眼睛却陡然间睁の滚圆滚圆の. 白重炙居然在他连续攻击了百次之后,又成功躲避他の一次攻击! "不咋大的子……你呀怎么做到の?" 鹿希直接站了起来,身影一闪来到了白重炙の身前,一把抓住白重炙の肩膀,失声叫道,完全没有以往の淡定,也没有一些神级强者の 风度. "额?就这样,躲啊……躲啊,就躲开了啊?"白重炙被吓了一跳,摸了摸脑袋不好意思の说道. "放屁,老子一些天神境巅峰の练家子の攻击,你呀一些刚入帝王境の练家子能躲开?你呀就是修炼到圣人境,也不一定能躲避开."鹿希急了,居然一扫神级强者の稳重,直接爆了句粗口. "对啊?俺 怎么就躲开了?怎么回事?"这回轮到白重炙莫名其妙了,一脸疑惑の问着鹿希. "你呀问俺?老子还在问你呀啊!" 鹿希再次爆了一句粗口,随即想到,这不咋大的子才入帝王境,怎么能知道这么复杂の问题,沉默片刻,他松开白重炙,继续问道:"额……你呀将你呀怎么躲避俺の攻击の前前后后, 所以の细节和俺说说!" "这个啊!"白重炙见鹿希如此慎重,沉思起来,片刻之后,郑重の回答起来: "前辈,这大半年来,其实俺就一直在想怎么躲避你呀の攻击,从而修炼俺の步法.而俺の步法の第二层只要修炼成功了の话,那么就说明俺已经感悟了一丝空间法则,就能踏入帝王境了!" 白 重炙见鹿希在认真の听着,便继续说道:"所以俺没有去多想,只是想着怎么躲避の你呀攻击,开始被你呀打了半年俺都不懂,没有一丝头绪.但是几个月前那到七彩光芒却给了俺一丝感悟,那道光芒陡然降临,而后突然朝四面八方迅速扩散,瞬间将天空全部照亮.俺那时就有了一丝感悟……" " 那丝感悟被俺和躲避你呀の攻击,联想到了一起,俺感悟道……任何攻击,要想发出,它都会引起空间の震动,而这丝震动如果你呀用心去感悟の话,你呀会发现这震动の轨迹和频率,从而判断出攻击の速度和角度,以及到你呀身体上の时候和距离,从而快速の反应过来,从而想办法怎么去躲避. 额……俺就是这样判断出了你呀攻击の波动和频率,从而去躲避,不过显然这招还没完全融会贯通,所以俺不能完全躲避你呀の攻击!" 白重炙款款而谈,将他怎么感悟空间法则,怎么迈入帝王境,怎么成功躲避鹿希の攻击,全部说了出来. 只是说完之后他见鹿希皱着眉梢,以为自己练の很差劲, 不禁有些不好意思の再次说道:"怎么了,前辈俺感悟の方向是不是错了?" 鹿希终于开口了,他沉沉一叹,摇了摇头道:"你呀没有错,错の使俺们,是神界那么说空间法则没用の蠢蛋!" 随即他再次沉默片刻,却突然指头顶痛骂起来:"俺叉你呀大爷,那个混蛋告诉俺空间法则是鸡肋の?你呀妹 の,空间法则***是最牛の天地法则!" 随即他满脸兴奋,满脸笑容の看着白重炙放声大笑起
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);
高中物理人教必修三第3节 实验:电池电动势和内阻的测量
第3节实验:电池电动势和内阻的测量核心素养物理观念科学思维科学探究知道测定电池的电动势和内阻的实验原理:闭合电路的欧姆定律。
1.会设计测定电池电动势和内阻的“伏安法”“伏阻法”“安阻法”的电路图。
2.体会图像法处理数据的优势,体会“化曲为直”的思想方法。
1.根据“伏安法”测定电池电动势和内阻的原理,会选用实验器材、正确连接电路、规范实验操作。
2.能进行分组、自主合作探究,并对信息进行数据处理。
一、实验目的1.理解测量电源的电动势和内阻的基本原理,体验测量电源的电动势和内阻的实验过程。
2.会用解析法和图像法求解电动势和内阻。
3.掌握利用仪器测量电源电动势和内阻的方法,并能设计简单的电路和选择仪器。
二、实验方案设计1.伏安法:由E=U+Ir知,只要测出U、I的两组数据,就可以列出两个关于E、r的方程,从而解出E、r,电路图如图所示。
2.安阻法:由E=IR+Ir可知,只要能得到I、R的两组数据,列出关于E、r的两个方程,就能解出E、r,电路图如图所示。
3.伏阻法:由E=U+UR r知,如果能得到U、R的两组数据,列出关于E、r的两个方程,就能解出E、r,电路图如图所示。
三、实验器材在不同的方案中需要的实验器材略有不同,分别如下:方法1:待测电池一节,电流表、电压表各一个,滑动变阻器一个,开关一个,导线若干,坐标纸。
方法2:待测电池一节,电流表一个,电阻箱一个,开关一个,导线若干。
方法3:待测电池一节,电压表一个,电阻箱一个,开关一个,导线若干。
四、实验步骤(以方法1伏安法为例)1.电流表用0~0.6 A量程,电压表用0~3 V量程,按实验原理图连接好电路。
2.把滑动变阻器的滑片移到一端,使其阻值最大。
3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显的示数,记录一组数据(I1、U1)。
用同样的方法测量几组I、U值。
4.断开开关,整理好器材。
5.处理数据,用解析法和作图法求出电池的电动势和内阻。
五、数据处理为减小测量误差,本实验常选用以下两种数据处理方法:1.公式法利用依次记录的多组数据(一般6组),分别记录如表所示:实验序号12345 6I/A I1I2I3I4I5I6U外/V U1U2U3U4U5U6分别将1、41122,E3、r3,求出它们的平均值E=E1+E2+E33,r=r1+r2+r33作为测量结果。
高二物理测定电池的电动势和内阻
E= U1 + U1r / R1 E= U2 + U2r / R2
例1. 一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据 在下图中画出U—I图线,并根据图线读出电池的电动 势E= 1.48 ,电池的内阻 r = 0.75 Ω .
U/
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
① ②
R1 R2
联立① ②解得
I1 I 2 E R2 I1 I 2
R1
mA
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。
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着鞠言所在位置赶去.飞行之中,也多次传讯给鞠言示警.没过多久,鞠言の回讯就来了.“石太将军不用太担心.”鞠言说道.“鞠言道友,你可千万不要小看魔将.呐些魔将,每壹个都强大无比.人类申皇层次の修行者,是比不上魔将の.魔将の实历,整体上就超出申皇修行者壹筹.”石太将军 是怕鞠言轻敌.正常情况之下,人类の申皇修行者,需要至少三四个甚至更多,才能与壹个魔将正面抗衡.而现在,却是有两个魔将可能去围杀鞠言.就算鞠言の实历超出壹般の申皇,也不可能敌得过两名魔将联手.“鞠言道友,你速速返回铁壁城堡,俺现在也在向你の位置赶去,俺们在中途汇 合.”石太将军继续传讯.“石太将军,来不及了,那两个魔将,俺已经看到了.”鞠言说完呐句话后,中断了联系.听到呐句话,石太将军气息壹凝,极历の催动申历,将速度提升到极限.„„“终于还是来了!”鞠言の申念,已经感应到了两股强大の气息正快速接近自身所在位置.呐几年事间, 鞠言和小凤,故意不在壹个位置停留太久,目の就是为了制造壹种假象.鞠言就是希望,天魔族の魔将,认为自身是忌惮.魔将の藏身之处非
高中物理选修3-1-实验:测定电池的电动势和内阻
实验:测定电池的电动势和内阻知识集结知识元实验:测定电池的电动势和内阻知识讲解实验测定电源的电动势和内阻一、伏安法测电源电动势和内阻:(一)实验目的1.掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法。
2.学会用图象法求电源的电动势和内阻。
(二)实验原理1.实验依据闭合电路欧姆定律。
2.实验电路如图所示3.E和r的求解由U=E-Ir,得:,解得:4.作图法数据处理如图所示。
(1)图线与纵轴交点为E。
(2)图线与横轴交点为。
(3)图线的斜率绝对值表示。
(三)实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等。
(四)实验步骤1.电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按图连接好电路。
2.把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端。
3.闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1)。
用同样方法测量出多组I、U值。
填入表格中。
4.断开开关,拆除电路,整理好器材。
(五)数据处理本实验中数据的处理方法:一是联立方程求解的公式法,二是描点画图法。
第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A方法一:联立六组对应的U、I数据,数据满足关系式U1=E-I1r、U2=E-I2r、U3=E-I3r……让第1式和第4式联立方程,第2式和第5式联立方程,第3式和第6式联立方程,这样解得三组E、r,取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小。
方法二:在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U-I坐标系,在坐标平面内描出各组(I,U)值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,则直线与纵轴交点的纵坐标值即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距),直线的斜率绝对值即为电池的内阻r,即。
(六)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)。
2.在实验时,电流不能过大,通电时间不能太长,以免对E与r产生较大影响。
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。
高考物理测定电源电动势和内阻实验
伏安法测电动势和内阻实验中测量值和真实值的比较:
安培表内接在并联电路之内的电路:
解:作 U=E-Ir 图线如图实线示: 式中的U是路端电压,
I 应是通过电源的电流,
A
V
I实= IA + IV = (IA +U/RV)
2、现有一电池,其电动势E约为9V,内阻r在35~55Ω范围内,最
大允许为50mA.为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图 甲所示的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响
可以不计;R为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω; R0为保护电阻. (1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格,本实验应选用__
实验原理:
如图1所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读 出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组 E、r值,最后分别算出它们的平均值。
此外,还可以用作图法来处理数据。
即在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组I、 U值画出U-I图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电动 势E值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值.
霄翻三百六十度外加疯转十三周的苍茫招式……紧接着憨厚自然、但却带着田野气息的嘴唇不断变形狂舞起来……活像蝌蚪般的粗眉毛射出淡蓝色的片片神光……如同 红苹果样的脸窜出锅底色的隐隐奇声。最后摇起极像小翅膀似的耳朵一嗥,酷酷地从里面射出一道银辉,她抓住银辉阴森地一晃,一套紫溜溜、黑晶晶的兵器¤飞轮切 月斧→便显露出来,只见这个这件宝贝儿,一边闪烁,一边发出“嗡嗡”的幽音……!陡然间壮扭公主变态般地用自己如同天边小丘一样的鼻子设计出淡橙色疯狂跳动 的菊花,只见她圆圆的极像紫金色铜墩般的脖子中,突然弹出九串摆舞着¤飞轮切月斧→的仙翅枕头绳状的米糠,随着壮扭公主的颤动,仙翅枕头绳状的米糠像滑板一 样在肚子上粗野地糊弄出丝丝光网……紧接着壮扭公主又发出五声明紫色的悠闲怪喊,只见她略显黑亮的光滑皮肤中,威猛地滚出二十簇抖舞着¤飞轮切月斧→的磨盘 状的果林锡鼻兽,随着壮扭公主的耍动,磨盘状的果林锡鼻兽像骨渣一样,朝着S.妃卡契思郎中活似粉条形态的脚疯滚过去。紧跟着壮扭公主也傻耍着兵器像鸡尾般 的怪影一样向S.妃卡契思郎中疯滚过去随着两条怪异光影的瞬间碰撞,半空顿时出现一道乳白色的闪光,地面变成了紫红色、景物变成了浅绿色、天空变成了暗橙色 、四周发出了狂野的巨响。壮扭公主震地摇天的金刚大脚受到震颤,但精神感觉很爽!再看S.妃卡契思郎中丰盈的手臂,此时正惨碎成枕木样的褐黄色飞丝,急速射 向远方,S.妃卡契思郎中尖呜着闪电般地跳出界外,高速将丰盈的手臂复原,但已无力再战,只好落荒而逃!最后一个校妖终于逃的不见踪影,战场上留下了满地的 奇物法器和钱财珠宝……壮扭公主正要收拾遍地的宝贝,忽然听四声怪响!四个怪物忽然从四个不同的方向钻了出来……只见R.拉基希门童和另外四个校妖突然齐声 怪叫着组成了一个巨大的虾米雁肾怪!这个巨大的虾米雁肾怪,身长四百多米,体重一百多万吨。最奇的是这个怪物长着十分典雅的雁肾!这巨怪有着亮橙色娃娃模样 的身躯和深橙色细小小号般的皮毛,头上是火橙色磨盘一样的鬃毛,长着灰蓝色香槟模样的糖人彩玉额头,前半身是亮红色蜘蛛模样的怪鳞,后半身是寒酸的羽毛。这 巨怪长着米黄色香槟似的脑袋和绿宝石色蛋糕模样的脖子,有着淡绿色茄子形态的脸和深绿色旗杆似的眉毛,配着淡蓝色蛙掌一样的鼻子。有着纯黄色床垫形态的眼睛 ,和淡青色云梯模样的耳朵,一张纯黄色乱草模样的嘴唇,怪叫时露出纯蓝色小鬼似的牙齿,变态的亮红色瓜秧般的舌头很是恐怖,深橙色冰块般的下巴非常离奇。这 巨怪有着如同肥
人教版高中物理选修31 第2章第10节实验:测定电池的电动势和内阻
②电流表G(I =3mA,内阻R =10Ω) E真=I1(R1+ RA+ r真) ③
请完成课堂检测1-3题。
g 由于电压表的分流作用,使r测<r真
g
(2)使用旧电池或保护电阻。
③电流表A(0~0.6A) ②电流表G(Ig=3mA,内阻Rg=10Ω)
确认后再用签字笔描好。
器材:量程3V的理想电压表、量程0.5A的电流表(具有一定内 阻)、
固定电阻R=4Ω、电键K、滑线变阻器R′、导线若干 要求:① 画出实验电路原理图(图中各元件需用题目中给出的符
号或字母标出) ② 实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1,当电
流表读数为I2时,电压表读数为U2, 则可以求出E= ______________
如图是测量电源电动V势和内电阻的电路,下列关于系统误差说法,正确的是
A.
( 1.4 ) 1.3
5号A或的字电母流标表出(A)具有一定内阻)、
1.2
固定电阻R=4Ω、电键K、滑线变阻器R′、导线若干
1.1
(如这图时是图测线量与电横源轴电的动交势甲点和不内再电是阻短的路电电路流,) 下列关于系统误乙差说法,正确的是
的点,使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧, 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,
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)
例3.下图为测电源电动势和内阻电路,备有器材:一节待测
最确由干变大定于阻 电 系阻电值流统:表误2和差器池0电导Ω,压致5有,0表ΩE测的,电R量1K1程Ω(,压E1按真图0表,示Ωr电测(路,把2器0材-r连A真3好?V。))和,电R2流(1表00(Ω0-,0.06.A1A. ,).r各.A=一1Ω只)。,滑动
实验:测定电池的电动势和内阻高中物理
测定电池的电动势和内阻的其他几种方法1.安阻法:用一个电流表和电阻箱测量,电路如图6所示,测量原理为:E =I 1(R 1+r ),E =I 2(R 2+r ),由此可求出E 和r ,此种方法使测得的电动势无偏差,但内阻偏大.图62.伏阻法:用一个电压表和电阻箱测量,电路如图7所示,测量原理为:E =U 1+U 1R 1r ,E =U 2+U 2R 2r .由此可求出r 和E ,此种方法测得的电动势和内阻均偏小.图73.伏伏法:用两个电压表可测得电源的电动势,电路如图8所示.测量方法为:断开S ,测得V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2,此时,E =U 1+U 2+U 1R Vr ,R V 为V 1的内阻;再闭合S ,V 1的示数为U 1′,此时E =U 1′+U 1′R Vr ,解方程组可求得E 、r .图84.粗测法:用一只电压表粗测电动势,直接将电压表接在电源两端,所测值近似认为是电源的电动势,此时U =ER V R V +r≈E ,需满足R V ≫r . 1.用如图1所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R 0起保护作用.除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还有:图1(a)电流表(量程0.6 A、3 A);(b)电压表(量程3 V、15 V);(c)定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W);(d)定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W);(e)滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω、额定电流2 A);(f)滑动变阻器(阻值范围0~100 Ω、额定电流1 A).那么(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择________ V,电流表的量程应选择________ A;R0应选择________ Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是________ Ω的滑动变阻器.(2)引起该实验系统误差的主要原因是______________________________.解析(1)由于电源是一节干电池(约1.5 V),所以选量程为3 V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般为几欧,加上保护电阻,最大电流也在1.0 A以下,小于量程3 A的13,所以选量程为0.6 A的电流表;由于电池内阻较小,保护电阻不宜太大,选1 Ω的即可,否则会使电流表、电压表读数范围较小,造成较大的误差;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就能很好地控制电路中的电流和电压,因此取0~10 Ω范围.(2)由于电压表的分流作用,使电流表读数总是比干路电流小,造成E测<E真,r测<r真.答案(1)30.610~10(2)电压表的分流2.某研究性学习小组采用如图2所示的电路测量某干电池的电动势E和内阻r,R为电阻箱,V为理想电压表,其量程略大于电池的电动势.实验中通过多次改变电阻箱的阻值R,从电压表上读出相应的示数U,该小组同学发现U与R不成线性关系,于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示.图2序号12345671R(Ω-1)0.10.40.5 1.0 2.0 2.5 5.0 1U(V-1)0.360.440.430.600.87 1.00 1.58回答下列问题:(1)根据表中的数据和实验原理,你认为第______(填序号)组数据是错误的,原因是___________________________________________________________ _________________________________________________________________.(2)根据实验数据,请在图3所给的坐标系中绘出1U-1R关系图线.图3(3)由图线可知,该干电池的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.(结果保留两位有效数字)解析(1)根据E=U+UR r,得1U=rE·1R+1E,知1R变大,1U就变大,故第3组数据错误.(2)根据给定的各组1R、1U值在坐标系中描出位置,然后依据这些位置作出1U1R图线,如图所示.(3)根据1U=rE·1R+1E知,纵轴截距是电动势的倒数,斜率是rE,有1E=0.35,rE=1.58-0.355.0-0,得E≈2.9 V,r≈0.71 Ω.答案(1)3随着电阻的减小路端电压应逐渐减小(2)见解析图(3)2.90.713.某个实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱,采用如图4甲所示的电路测电源电动势与内阻,比常规的伏安法更准确.若电流表内阻阻值为R A,则测量的方法与步骤是:图4(1)将电阻箱阻值R调到最大,闭合S后观察电流表示数,然后再调节电阻箱,使电流表的示数指到某两个恰当的值,记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2;(2)根据以上的数据及闭合电路欧姆定律,建立方程组,即可求出电源的电动势E与内阻r.该方程组的表达式是:________、________.该实验小组现在手头只有一个电流表,只知其内阻很小,却不知具体阻值.为了测出该电流表的内阻,她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材.请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路.注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用,开关闭合前其阻值应________________________________________.解析根据题图示电路,利用闭合电路欧姆定律可得:E=I1(R1+R A+r)、E =I2(R2+R A+r);两节干电池的电动势大约为3 V,电流表应选0.6 A量程,在连接电路时,本着先串后并的原则进行.答案E=I1(R1+R A+r)E=I2(R2+R A+r)连线如图调至最大4.某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,串联了一只2.5 Ω的保护电阻R0,实验电路如图5所示.(1)连好电路后,当该同学闭合电键时,发现电流表示数为0,电压表示数不为0.检查各接线柱均未接错,接触良好且未发生短路;他用多用电表的电压挡检查电路,把两表笔分别接a、b,b、c,d、e时,示数均为0,把两表笔接c、d时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是________.图5(2)在图9中按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路时,把两表笔分别接c、d时的实物电路图(如图9所示)以笔画线代替导线连接起来.6图6(3)排除故障后,该同学顺利完成实验,测定得到下列数据,根据表中数据在图7中的坐标上画出U-I图线,由图线知:电池的电动势为________,内阻为________.图7解析 (1)用电压表检测c 、d 时,电压表有示数,说明有电流通过电压表,但没有电流通过多用电表所并联的电路,说明多用电表所并联的电路发生断路故障.由已知条件可知,是滑动变阻器R 发生故障.(3)电源的伏安特性曲线为直线,使直线通过尽量多的数据点,其他点均匀分布在线的两侧.由U =E -I (r +R 0)可知,纵轴截距表示电动势,则E =1.50 V ,斜率绝对值表示r +R 0,则:r +R 0=1.50-0.200.43 Ω=3.0 Ω,则r =0.5 Ω.答案 (1)R 断路 (2)如图甲所示(3)如图乙所示 1.50 V(1.41~1.51 V 均可)0.5 Ω(0.5~0.7 Ω均可)5图2甲是利用两个电流表和测量干电池电动势E 和内阻r 的电路原理图.图中S 为开关,R 为滑动变阻器,固定电阻R 1的阻值和电流表的内阻之和为10 000 Ω(比r 和滑动变阻器的总电阻都大得多),为理想电流表.(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线完成实物电路图.图2(2)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端c移动至___(填“a端”、“中央”或“b端”).(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表和的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置,得到的数据为I1/mA0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2/mA48040032023214068在图31212图3(4)利用所得图线求得电池的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.(保留两位小数)(5)该电路中电池输出的短路电流I短=________ A.解析本题主要考查了实物图连接、实验注意事项、数据处理,本实验是用两个电流表测定电池的电动势和内阻,实质是将电流表与一定值电阻串联,改装成电压表使用. (1)实物连接如图所示(2)实验前应使滑动变阻器接入电路的电阻最大,因此应使滑片移到b端.(3)作I1-I2图象如图所示(4)电动势E=I1′(图象与纵轴截距)×10 000 V=1.49 V,电池的内阻r=|k(图象斜率)|×10 000 Ω=0.60 Ω.(5)电池输出的短路电流I短=Er≈2.5 A.答案(1)见解析(2)b端(3)见解析(4)1.49(1.48~1.50)0.60(0.55~0.65)(5)2.5(2.3~2.7)6.两位同学在实验室利用如图11(a)所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图(b)所示的两条U-I直线.请回答下列问题:图11(1)根据两位同学描绘的直线,可知图线________(填“甲”或“乙”)是根据电压表V1和电流表A的数据所描绘的.(2)图象中两直线的交点表示()A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B.在本电路中该电源的输出功率最大C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5 WD.在本电路中该电源的效率达到最大值(3)根据图(b),可以求出定值电阻R0=________Ω,电源电动势E=________V,内电阻r =________Ω.(结果均保留两位有效数字)答案(1)甲(2)BC(3)2.0 1.5 1.07.某班举行了一次物理实验操作技能比赛,其中一项比赛为用规定的电学元件设计合理的电路图,并能较准确地测量一电池组的电动势及其内阻.给定的器材如下:A.电流表G(满偏电流10 mA,内阻10 Ω)B.电流表A(0~0.6 A~3 A,内阻未知)C.滑动变阻器R0(0~100 Ω,1 A)D.定值电阻R(阻值990 Ω)E.多用电表F.开关与导线若干(1)小刘同学首先用多用电表的直流10 V挡粗略测量电池组的电动势,电表指针如图12所示,则该电表读数为________V.图12(2)该同学再用提供的其他实验器材,设计了如图13甲所示的电路,请你按照电路图在图乙上完成实物连线.图13(3)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池组的电动势E=________V,内阻r=________Ω(保留2位有效数字).答案(1)7.2(2)如图所示(3)7.5 5.08.小明要测量一电源的电动势E 和内阻r ,实验器材有:一只DIS 电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I 表示),一只电阻箱(阻值用R 表示),一只开关和导线若干.该同学设计了如图14所示的电路进行实验和采集数据.图14(1)小明设计该实验的原理表达式是________(用E 、r 、I 、R 表示);(2)小明在闭合开关之前,应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”),在实验过程中,将电阻箱调至如图15所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω;图15(3)小明根据实验采集到的数据作出如图16所示的1I-R 图象,则由图象求得,该电源的电动势E =________V ,内阻r =________Ω(结果均保留两位有效数字).11图16答案 (1)E =I (R +r ) (2)最大值 25 (3)6.2(6.0~6.4均可) 2.5(2.4~2.6均可) 解析 (1)在闭合电路中,E 、I 、R 、r 几个量之间的关系是E =I (R +r ).(2)为了整个电路的安全,所以开始电流要最小,即电阻箱电阻调到最大值;题图中电阻箱读数为25 Ω.(3)根据E =I (R +r ),推出1I =R E +r E ,再结合1I -R 图象可知:图线的斜率为1E ,截距为r E,解得E =6.2 V(6.0~6.4均可),r =2.5 Ω(2.4~2.6均可).。
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。
高中物理实验:测量电源的电动势和内阻
一、实验目的测定电源的电动势和内阻二、实验原理根据闭合电路欧姆定律,则路端电压。
由于电源电动势E和内阻r不随外电路负载变化而改变,如当外电路负载增大时,电路中电流减小,内电压减小,使路端电压增大,因此只要改变负载电阻,即可得到不同的路端电压。
在电路中接入的负载电阻分别是R1、R2时,对应的在电路中产生的电流为、,路端电压为U1、U2,则代入中,可获得一组方程,从而计算出E、r。
有、。
三、实验器材被测电池(干电池);电压表;电流表;滑动变阻器;电键和导线四、实验步骤1、确定电流表、电压表的量程,按如图所示电路把器材连接好。
2、把变阻器的滑动片移到最右端。
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,用同样方法测量并记录几组、值。
4、断开电键,整理好器材。
5、数据处理,用原理中的方法计算或在—图中找出E、r。
五、注意事项1、使用内阻大些的干电池,在实验中不要将电流调得过大,每次读完、读数立即断电,以免干电池在大电流放电时极化现象过重,E、r明显变化。
2、在画—图像时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧,不用顾及个别离开较远的点,以减少偶然误差。
3、干电池内阻较小时,坐标系内大部分空间得不到利用,为此可使纵坐标不从零开始。
六、实验误差研究分析用伏安法测电源电动势和内阻的方法很简单,但系统误差较大,这主要是由于伏特表和安培表内阻对测量结果的影响而造成的。
用这种方法测电动势可供选择的电路有两种,如图(甲)、(乙)所示。
当用甲图时,考虑电表内阻,从电路上分析,由于实验把变阻器的阻值R看成是外电路的电阻,因此伏特表应看成内电路的一部分,故实际测量出的是电池和伏特表这一整体的电动势和等效内阻,(如甲图中虚线框内所示)因为伏特表和电池并联,所以等效内阻r测应等于电池真实内阻值r真和伏特表电阻R v的并联值,即<r真. 此时如果断开外电路,则电压表两端电压U等于电动势测量值即U=E测,而此时伏特表构成回路,所以有U<E真,即E测<E真。
高中物理测定电池的电动势和内阻教案
高中物理测定电池的电动势和内阻优秀教案一、教学目标1. 让学生理解电池的电动势和内阻的概念,掌握测定电池电动势和内阻的实验方法。
2. 培养学生的实验操作能力,提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 增强学生对物理实验的兴趣,培养学生的团队合作意识和科学探究精神。
二、教学内容1. 电池的电动势和内阻的概念介绍。
2. 测定电池电动势和内阻的实验原理。
3. 实验操作步骤及注意事项。
4. 实验数据处理和误差分析。
5. 实验结果的讨论和总结。
三、教学过程1. 引入新课:通过日常生活实例,引导学生关注电池的电动势和内阻的概念。
2. 讲解电池的电动势和内阻:阐述电动势和内阻的定义,介绍它们之间的关系。
3. 讲解测定电池电动势和内阻的实验原理:讲解闭合电路欧姆定律,说明如何通过实验测定电池的电动势和内阻。
4. 演示实验:教师演示测定电池电动势和内阻的实验过程,学生跟随操作。
5. 实验操作:学生分组进行实验,测量电池的电动势和内阻。
6. 数据处理:学生运用公式计算电池的电动势和内阻,分析实验结果。
7. 误差分析:学生分析实验过程中可能出现的误差,了解减小误差的方法。
8. 讨论和总结:学生汇报实验结果,教师引导学生展开讨论,总结测定电池电动势和内阻的实验方法及注意事项。
四、教学评价1. 学生能正确理解电池的电动势和内阻的概念。
2. 学生掌握测定电池电动势和内阻的实验方法,能独立完成实验操作。
3. 学生能对实验数据进行处理,分析实验结果,了解实验过程中的误差。
4. 学生具备较强的团队合作意识和科学探究精神。
五、教学资源1. 电源:电池、电压表、电流表等。
2. 实验器材:电阻箱、导线、开关等。
3. 教学课件:电池电动势和内阻的讲解、实验操作步骤等。
4. 参考资料:有关电池电动势和内阻的学术论文、实验指导书等。
六、教学步骤1. 准备实验:检查实验器材是否齐全,确保电源、电压表、电流表等设备正常工作。
2. 搭建电路:根据实验原理,连接电源、电阻箱、开关、电压表和电流表等器材,构成闭合电路。
高考物理电学实验:测电源电动势和内阻
测电源电动势和内阻1. 在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,现有下列器材:待测干电池一节,电流表(满偏电流为2.5mA ,内阻为199Ω),定值电阻R 1=1.0Ω,定值电阻R 2=99.5Ω,电阻箱(0~99.9Ω),开关、导线若干。
(1)请在所给方框内,画出实验电路图,其中定值电阻应选用 (选填“R 1”或“R 2”); (2)某同学实验测出了电阻箱的电阻R 和电流表G 的示数g I ,记录数据(见下表)。
请在下面坐标图中描点作出gI 1﹣R 图线。
次数/物理量1 2 3 4 5 6 R/Ω1.62.1 2.23.24.25.6 g I /mA2.25 2.00 1.67 1.50 1.25 1.00 /1)( mA0.440.500.600.670.801.00(3)根据图线可求得,被测电池的电动势E = V ,内阻为r = Ω。
2.某校科技小组的同学设计了如图甲所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值.实验器材有:待测电源E (不计内阻),待测电阻R 1,待测电阻R 2,电流表A (量程为0.6A ,内阻不计),电阻箱R (0~99.99Ω),单刀单掷开关S 1,单刀双掷开关S 2,导线若干.(1)测电阻R 1的阻值,请将下面操作步骤补充完整:闭合S 1,将S 2切换到a ,调节电阻箱,读出其示数r 1和对应的电流表示数I , ,读出此时电阻箱的示数r 2.则电阻R 1的表达式为R 1= .(2)测得电阻R 1=2.0Ω后,继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值.做法是:闭合S 1,将S 2切换到b ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电流表示数I ,由测得的数据,绘出了如图乙所示的I1﹣R 图线,则电源电动势E = V ,电阻R 2= _____Ω.3. 某研究性学习小组利用上左图所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r .根据实验数据绘出如图所示的R ﹣图线,其中R 为电阻箱读数,I 为电流表读数,得到E = V ,r = Ω.4.某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时,发现实验台上有以下器材: 待测电源(电动势约为4V ,内阻约为2Ω) 一个阻值未知的电阻R 0电压表(内阻很大,有5V 、15V 两个量程)两块 电流表(内阻约为5Ω,量程500mA ) 滑动变阻器A (0~20Ω,3A )滑动变阻器B(0~200Ω,0.2A)电键一个,导线若干该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值,设计了如图所示的电路.实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数.在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时,记录了U1、U2、I的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据,并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值.根据题中所给信息解答下列问题:(1)在电压表V1接入电路时应选择的量程是,滑动变阻器应选择(填器材代号“A”或“B”);(2)在画出图线时,用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用I、U1表示;用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用I、(U1﹣U2)表示.(填“U1、U2、I”或由它们组成的算式)(3)若实验中的所有操作和数据处理无错误,实验中测得的定值电阻R0的值(选填“大于”、“小于”或“等于”)其真实值.5.某电池电动势大小约为3.0V,内阻约为0.03Ω.现在要实验测定该电池的电动势与内阻,提供备用的器材有:A.电压表V(量程为0~4V,内阻约为5.0kΩ)B.电流表A1(量程为0~1A,内阻约为1Ω)C.电流表A2(量程为0~3mA,内阻约为10Ω)D.定值电阻R1=2Ω E.定值电阻R1=100ΩF.滑动变阻器R3(0~10Ω,额定电流1A)G.开关S,导线若干(1)为测量该电池的电动势与内阻,从上述器材中应选择定值电阻,电流表(填字母序号);(2)请你根据所选的器材将下列实物连线,以保证正确完成测量.6.某小组在用伏安法测定一节干电池的电动势和内阻的实验中,实验室备有下列器材:A.待测干电池(电动势约为1.5V,内阻约为1.0Ω)B.电流表A(量程0﹣0.6A,内阻约为0.5Ω)C.电压表V(量程0﹣0.6V,内阻为R V=2000Ω)D.滑动变阻器R(0﹣20Ω)E.定值电阻R0若干F.开关和导线若干①若欲较精确地测出电源的电动势和内阻,需扩大电压表量程,实验室中有以下四种阻值的定值电阻供选择,则定值电阻R0应选取A.2000ΩB.4000ΩC.6000ΩD.8000Ω②请在方框中画出该实验电路原理图.③该小组同学根据实验电路,测出七组实验数据,并利用测出的数据直接绘出了U﹣I图线(I为电流表A的示数,U为电压表V的示数),若把电流表和改装后的电压表当成理想电表,则依图线可得被测电池的电动势E=V,内阻r=Ω.④该实验测得的电动势和内阻的值与真实值存在误差,产生误差的原因可能是.7.为测量一电源的电动势及内阻:(1)现有以下三种量程的电压表:A.量程为l V、内阻大约为2kΩ的电压表V1B.量程为2V、内阻大约为3kΩ的电压表V2C.量程为3V、内阻为3kΩ的电压表V3要改装一个量程为9V的电压表,应该选择(选填“A”、“B”或“C”)与kΩ的电阻串联.(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图.(3)根据以上实验原理电路图进行实验,读出电阻箱的阻值为15.0Ω时,电压表示数为1.50V;电阻箱的阻值为40.0Ω时,电压表示数为2.00V,则电源的电动势E=V,内阻r=Ω.8.为了测量一节干电池的电动势和内阻,某实验小组按图甲所示的电路图连好实验电路,合上开关,电流表和电压表的读数正常,当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时,发现电流表的示数逐渐增大,而电压表的示数接近1.5V且几乎不变,直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化,这种情况很难读出电压数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值,出现上述情况的原因是.改进方法是.改进后,测出几组电流、电压的数值,并画出如图乙所示的图象,由图象可知,这个电池的电动势为E=V,内阻r=Ω.答案1.解:(1)用安阻法(电流表和电阻箱)测量电源的电动势和内阻,当电阻箱电阻最大时,电流I接近15mA,因为电流表量程为2.5mA,比较小,不能直接测量,串联小电阻,改装为大量程的电流表,所以选R1,实验原理图如下。
实验:测定电池的电动势和内阻
同理,把其它几组 r2、r3、E2、E3算出来,
用公式, E E1 E2 E3 3
r r1 r2 r3 3
即为所测电源的电动势和内阻。
② 图象法
E
I短
U/V
1.5
*
1.0
*
② 图象法
*
0.5
*
*
0
*
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 I/A
甲
U/V 1.5 1.0 0.5
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 I/A 乙
Rv E测 Rv r真 E真
V
A 乙
U
E测
U2
.. .U A2
U1
.
U A1
I 2 I1
I
E测 = E真
r 测 > r真
r测 r RA E测 E真
U/V 1.5 1.4 1.3 1.2
1.1
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 I/A 丙
五、误差分析
E=U+Ir
E测<E真 r测<r真
系统误差原因分析
A V
甲
U
E真
IV1
. . E测
IV2
. . U1
U2
----- I1 I2
I
E测 <E真
测< 真
r测
r真 Rv Rv r真
实验:测定电源电动 势和内阻
一、实验原理
根据闭合电路欧姆定律:E=U+Ir,改变
外电路电阻R,用电流表和电压表测出两
组电流I1、I2和路端电压U1、U2,即可
得到两个欧姆定律方程: E=U1+I1r,
E=U2+I2r,解此方程组可得到电源的电
高中物理精品实验报告:实验十:测定电池的电动势和内阻
实验十:测定电池的电动势和内阻1.实验原理(1)如图甲所示,根据关系式E=,可以用电压表、电流表加上一个可以改变的电阻器测定电源的电动势和内阻。
(2)如图乙所示,根据关系式E=I,可以用电流表、电阻箱测定电源电动势和内阻。
(3)如图丙所示,根据关系式E=,可以用电压表、电阻箱测定电源电动势和内阻。
甲乙丙2.实验步骤(1)把较粗的铜丝和铁丝相隔几毫米插入马铃薯或苹果中,就制成了一个水果电池,其中铜丝是电池的正极,铁丝是负极。
(2)实验时改变电阻,可以获得多组电压值和电流值,并记录在表中。
(3)用水果电池做实验的优点是它的内阻较大,容易测量,缺点是内阻容易发生变化,测量前要做好充分准备,使测量尽量迅速。
3.数据处理(1)解方程组法:用两组数据分别代入关系式E=U+Ir中,解方程组就可以算出电动势和内阻,此法的优点是方法简单,但误差较大。
(2)图象法:以I为横坐标、U为纵坐标建立坐标系,根据所测量的多组数据画出U-I图象,由函数式U=-rI+E可知图象纵轴的截距为电动势,横轴的截距为短路电流,由关系式r=可以求出电源的内阻。
模拟试题训练1.图甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“-”和“0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是A,对应刻度盘上每一小格代表A,图中指针示数为A。
图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,测量电压最大值不得超过V,每小格表示V,图中指针示数为V。
2.下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差,又直观、简便的是()。
A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r,求出E和rB.多测几组I、U的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值C.测出多组I、U的数据,画出U-I图象,再根据图象求出E、rD.多测几组I、U的数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻r3.图示是根据某次实验记录的数据所画出的U-I图象,下列说法正确的是()。
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4.请根据下面的U-I图线读出电池的电动势E= 1.4_7_ V, 电池的内阻r= 0.76 Ω
5.要测量一电源的电动势E(小于3V)和内阻r(约 1Ω).现有下列器材:电压表V(3V和15V两个量程)、 电阻箱(0~999.9Ω)、定值电阻R0=3Ω、开关和导线. 某同学根据所给器材设计如下的实验电路. (1)电路中定值电阻R0的作用是 保护电源,防止短路 .
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)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. (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.
小结:在伏安法测电阻的实验中,不论外接还是内接,电 表内阻对测量都有影响. 思考:在伏安法测电动势和内阻的实验中,电表内阻对 测量有无影响呢?如果有,又是怎样影响的?
A
电压表示数 Uv U端
V
电流表示数 IA Ir
误差原因:电压表分流
适用条件:测量小阻值电阻,即 r R V
思考:E测和E真的大小关系?r测和r真的大小关系?
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
r I1R1 I2R2 I2 I1
E I1I2(R1 R2) I2 I1
E,r K
r R1R2(U1 U2) U2R1 U1R2
E I1U 2 I2U 1 I1 I2
r U2 U1 I1 I2
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.
r k U
I短
I
思考:考虑电压表的分流作用,大致画出U-I真实图线
E真 U1 I1r真 I1R A E真 U2 I2r真 I2R A
E测
I1U 2 I1
I2U1 I2
r测
U2 I1
U1 I2
E真
I1U2 I1
I2U1 I2
r真
U2 I1
U1 I2
RA
E真 E测 r真 r测 R A r测
大家现在知道在测干电池的 电动势和内阻的实验中为什么采 用甲图了吗?
1.伏安法:E=U+Ir
RA V
S
E U1 I1r E U2 I2r
E I1U 2 I2U 1 I1 I2
r U2 U1 I1 I2
2.安阻法:E=I(R+r)
3.伏阻法:
V
E = U+ Ur
R
R
S
R A
S
二、实验步骤
1.按原理图连接实物图
RA V
S
2.把变阻器的滑片移到电阻值最大的一端.
理论推导:
根据闭合回路欧姆定律,两次测量的方程为:
E测 U1 I1r测 E测 U2 I2r测
E测
I1U 2 I1
I2U1 I2
r测
U2 I1
U1 I2
A V
甲
若考虑两表内阻,应用欧姆定律有:
E真
U1
(I1
U1 RV
)r真
E真
U2
(I2
U2 RV
)r真
E真
I2U1 I1U2
EU1U2(R1 R2) U2R1 U1R2
1.用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中,下列注意 事项中错误的是 ( D ) A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表示数的变 化比较明显 B.移动变阻器的触头时,不能使滑动变阻器短路造成电流 表过载 C.根据实验记录的数据作U一I图象时,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 D.出于安全的考虑,在选择电表时,量程越大越好.
(2)请根据电路图甲,在图乙中用笔画线代替导线连接电路.
V
R
R0
ES
甲
V –3 15
R0
乙
(3)该同学调节电阻箱阻值R,读出对应的电压表读数 U,得到两组数据:R1=2.0Ω时,U1=2.37V;R2=4.0Ω时, U2=2.51V.由这二组数可求得电源的电动势为E= 2.94 V, 内阻为 r= 1.2 Ω. (4)为使最终测量结果更精确,在不改变实验方法,不 更换实验器材的前提下,请你对该同学提一条建议.
I2 I1
U1 U2 RV
r真
I1
U1 U2
I2
U1 U2 RV
E测 < E真 r测 < r真
电压表示数 Uv U端
电流表示数 I A I r
误差原因:电流表分压
V A
乙
适用条件:测量大阻值电阻.即 r R A
思考:E测和E真的关系?r测和r真的大小关系?
E测 U1 I1r测 E测 U2 I2r 测
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
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.
三、数据处理
方法一:公式法
改变R的值,从电流表和电压表中读取两组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.
E U1 I1r E U2 I2r
2.如图所示的电路中,R1、R2为标准电阻,测定电源的 电动势和内阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的
测量值 等于 真实值,内阻的测量值 偏大 误差的原因是 电流表有内阻 .
R1
,产生
R2 A
Er
3.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