小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第20讲伏安法测电池的电动势和内阻学习目标1.掌握利用伏安法测电池电动势和内阻的方法。2.学会利用U－I图像处理实验数据的方法。3.能分析伏安法测电池电动势和内阻的误差，了解实验中减小实验误差的方法。实验基础一、实验目的1.测电池的电动势和内电阻。2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。二、实验设计1.实验电路2.实验求E和r的方法方法1：通过改变外电路电阻R，测量出路端电压U和通过干路的电流I的两组数据U1、I1和U2、I2，根据闭合电路欧姆定律，可以列出下面的二元一次方程组：从中可以解出E＝，r＝。方法2：闭合电路欧姆定律可以变换形式写成U＝－Ir＋E，其中r、E分别是电池的内电阻和电动势，根据一次函数的特点求出E和r。小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com闭合电路的U－I图像三、实验操作1.电流表用0.6A量程，电压表用3V量程。按实验电路图连接好电路。2.把变阻器的滑片移动到阻值最大的一端。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)，用同样方法测量几组I、U值填入表格中。4.断开开关，拆除电路，整理好器材。四、实验技巧U坐标轴的起点不从0取起，根据测量数据可以从U0(如1.0V)取起。得到如图所示的图线。图线中，U坐标轴上的截距表示电池电动势E，图线的“斜率”(绝对值)表示电池的内电阻r。电池的内电阻的计算式为r＝。五、注意事项1.为使电池的路端电压有明显变化，应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表。2.实验中不能将电流调得过大，且读数要快，读完后立即切断电源，防止干电池因大电流放电时间过长导致内阻r发生明显变化。3.若干电池的路端电压变化不很明显，作图像时，纵轴单位可取得小一些，且纵轴起点可不从零开始。如图所示，此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E，但图线与横轴交点不再是短路电流，内阻要在直线上取较远的两点用r＝||求出。4.为了提高测量的精确度，在实验中I、U的变化范围要大一些，计算E、r时，小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comU1和U2、I1和I2的差值要大一些。六、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图像时描点不准确。2.系统误差：主要是未考虑电压表的分流作用，使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些，U越大，电流表的读数与总电流的偏差就越大，将测量结果与真实情况在U－I坐标系中表示出来，如图所示，可见E测<E真，r测<r真。实验探究探究一实验原理与操作例1某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其他器材有：丙A.电压表V：0～3V～15VB.电流表A：0～0.6A～3AC.滑动变阻器R1(20Ω，1A)D.滑动变阻器R2(1000Ω，0.1A)E.电阻箱R(0～999.9Ω)小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comF.开关和导线若干(1)实验中电压表应选用的量程为________(选填“0～3V”或“0～15V”)；电流表应选用的量程为________(选填“0～0.6A”或“0～3A”)；滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)。(2)根据实验要求在图甲虚线框中画出电路图，并将图乙所示的实物连接成实验电路。(3)测出几组电流、电压的数值，并画出图像如图丙所示，由图像知该电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。探究二数据处理与误差分析例2在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中。(1)备有如下器材A.干电池1节B.滑动变阻器(0～20Ω)C.滑动变阻器(0～1kΩ)D.电压表(0～3V)E.电流表(0～0.6A)F.电流表(0～3A)G.开关、导线若干其中滑动变阻器应选________，电流表应选________(填字母)。(2)为了最大限度地减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。(3)某同学根据实验数据画出的U－I图像如图所示，由图像可得电池的电动势为________V，内阻为________Ω。(4)写出该实验误差的原因：________________；电动势的测量值________真实小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com值，内阻的测量值________真实值(后两...