第10節實驗：測定電池的電動勢和內阻

北京師范大學基礎教育實驗學校貴州興仁中學章恒定電流

2023/5/241問1：閉合電路的歐姆定律內容是什么？公式怎么寫？知識回顧

閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比，這就是閉合電路的歐姆定律。電動勢E多大？內電阻r多大？需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么？2023/5/242方案——1、伏安法由E=U+Ir

知，測出U、I可求出E、r2023/5/243方案——2、電流表、定值電阻法由E=Ir+IR知，測出I、R可求出E、r一只電阻可行嗎？還有什么方法知道電阻呢？單刀雙擲開關單刀單擲開關單刀雙擲開關2023/5/244方案——3、電壓表、定值電阻法一只電阻可行嗎？還有什么方法知道電阻呢？由

知，測出U、R可求出E、r 這幾種方法均可測量E和r，今天我們這節課選擇用伏安法測量2023/5/245伏安法測電源電動勢和內阻1、實驗原理伏安法：E=U+IrU=-rI+Ey

=-k

x+bOI(x)/AU(y)/VE(b)I短Er=I短2023/5/2462、電路的選擇誤差來源于電壓表的分流作用誤差來源于電流表的分壓作用實驗時采用甲圖所示電路誤差較小AVS甲RAVS乙R引起誤差的原因是什么呢？2023/5/2473、儀器選擇：已知：一節干電池的電動勢約為1.5V，內電阻大約為零點幾歐。安培表：0～0.6A，0～3A伏特表:0～3V，0～15V滑動變阻器:

50Ω，20Ω

如何選擇上述儀器呢？2023/5/2484、實驗步驟(1)：按電路圖連接實物圖AVSR2023/5/249(2)、把變阻器的滑片移到一端使接入電路的阻值最大，電壓表讀數最小(3)、閉合電鍵，調節變阻器，使電流表的讀數有明顯示數，記錄一組電流表和電壓表的示數，用同樣的方法測量并記錄幾組U，I值。I/AU/V(4)、整理器材實驗錄像：測定電源電動勢和內阻2023/5/2410(5)、數據處理方法一：公式法I/A0.300.400.750.901.75U/V1.251.201.051.000.65E/Vr/?1、3組2、4組3、5組平均值1.381.361.351.360.440.400.400.412023/5/2411(5)、數據處理I/A0.300.400.750.901.75U/V1.251.201.051.000.65方法二：圖象法120I/AU/V12E=1.37V△U△I2023/5/24125、實驗注意事項（1）干電池在電流較大時，電動勢E會明顯下降，內電阻r會明顯增大，因此實驗中不要將電流I調得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電。（2）電鍵S閉合前，變阻器滑片應處于接入電路的阻值最大處。（3）要測出不少于6組I、U數據，且變化范圍要大些，用方程組求解時，要第1、4為一組，第2、5為一組，第3、6為一組，求出平均值。（4）在畫U～I圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側，而不要顧及個別離開較遠的點以減少誤差。（5）本實驗由于干電池內阻較小，路端電壓U的變化也較小，這時畫圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而且根據測得的數據從某一恰當值開始。但這時圖線和橫軸的交點不是短路電，而圖線與縱軸的截距仍為電動勢，圖線斜率的絕對值仍為內阻。2023/5/2413【例1】為了測一節干電池的電動勢和內阻，現準備了下列器材：①待測干電池（電動勢約1.5V，內阻約1.0Ω）②電流表G（滿偏電流3.0mA內阻10Ω）③安培表A（量程0～0.6A，內阻約為0.5Ω）④滑動電阻器R1（0～20Ω，10A）⑤滑動電阻器R2（0～100Ω，1A）⑥定值電阻R3=990Ω⑦開關和導線若干（1）為了能準確進行測量，也為了操作方便，實驗中應選用的滑動變阻器是

。2023/5/2414（2）請畫出實驗原理圖。（3）如圖為某同學根據正確的電路圖做出的I1－I2圖線（I1為電流表的示數，I2為安培表