10 实验:测定电池的电动势和内阻[学科素养与目标要求]物理观念: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.科学探究:1.根据“伏安法”测电源电动势的原理,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.科学思维:1.会设计测电源电动势和内阻的“伏安法”、“安阻法”、“伏阻法”的电路图.2.会用 U-I 图象、-R 图象、-图象处理数据,通过对比思维,掌握各个图象的斜率和截距的意义.科学态度与责任:在实验过程中保持很好地交流、合作,准确记录数据,科学认真地进行数据处理.一、测定电池电动势和内阻的实验方案设计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,用到的器材有电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表,电路图如图 1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,用到的器材有电池、开关、电阻箱、电流表,电路图如图 2 所示.图 1 图 2 图 33.伏阻法:由 E=U+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,用到的器材是电池、开关、电阻箱、电压表,电路图如图 3 所示.二、实验操作与实验数据的处理1.实验步骤(以伏安法为例)(1)电流表用 0~0.6A 量程,电压表用 0~3V 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,使其接入电路中的阻值最大.(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,用公式法和图象法这两种方法求出电池的电动势和内阻.2.实验数据的处理(1)公式法依次记录的多组数据(一般 6 组)如表所示:实验序号123456I/AI1I2I3I4I5I6U/VU1U2U3U4U5U6分别将 1、4 组,2、5 组,3、6 组联立方程组解出 E1、r1,E2、r2,E3、r3,求出它们的平均值作为测量结果.E=,r=.(2)图象法① 根据多次测出的 U、I 值,作 U-I 图象;② 将图线两侧延长,纵轴截距点意味着断路情况,它的数值就是电池电动势 E ;③ 横轴截距点(路端电压 U=0)意味着短路情况,它的数值就是短路电流;④ 图线斜率的绝对值等于电池的内阻 r ,即 r==,如图 4 所示.图 43.注意事项(1)为使电池的路端电压有明显变化,应选...