高中物理实验：测定电池的电动势和内阻1

实验:测定电池的电动势和内阻学习目标1.学习测量电源电动势和内阻的方法,掌握科学测量的步骤.2.知道实验原理,学会科学处理实验数据的方法,公式法和图象法.3.了解实验中的误差来源,了解用不同方法测量得出结果 E 和 r 的误差分析.课前了解1.测量电池的电动势和内电阻是用新电池好还是用旧电池好?答案：用旧电池好,旧电池的内阻比较大,容易测量.2.随身听用电池当电源,连续几个小时地播放磁带,音质就会发生明显的改变,节奏变慢、音调变低,也就是说电池不能用了;但改听收音机时,仍能正常收听,这是为什么呢?答案：播放磁带时,耗电量比较大,连续几个小时地播放,电池内阻变得比较大,导致路端电压变小,达不到播放磁带的供电电压,也就无法正常工作了;当改听收音机时,因为收音机的工作电流很小,虽然电池的内阻变大了,但内电压很小,路端电压仍能满足收音机的工作电压,所以收音机能正常收听.知识探究 图象法是物理学中的重要方法之一，在物理实验中常常用作图象的方法寻找规律，求出测量的结果，这种方法既直观又简便.在画 U-I 图象时，要使较多的点落在直线上，分布在图线两侧的点数尽可能相等，这样会减小偶然误差.当然，对个别偏离较远的点应不予考虑，这样的点很可能是偶然误差造成的.我们在做测定电池的电动势和内阻的实验中，进行数据处理时一般采用图象法.在所画 U-I 图象时，为使坐标纸得到充分利用，使测量结果尽量精确，纵坐标可以不从 0 开始，而横坐标必须从 0 开始，想一想,为什么？知识拓展1.某同学在做测定电源的电动势和内电阻的实验中，用同一套器材采用如图 2-9-14 中甲、乙所示的两种不同电路进行测量，并在同一坐标系中作出了两次测定的 U-I 图线如图 2-9-14 中丙图所示，图中的 C 点与 A点很接近.试问：图 2-9-14(1)图线 AB 是按哪种电路的测量作出的?(2)电池的电动势、内电阻的真实值是多少?(3)电流表的内阻是多少?答案：(1)由于根据 CD 图线所推导出的电源电动势和内电阻的测量值均小于根据图线 AB 所推导出的测量值，故可断定 AB 图线是根据乙图所示的电路所得测量值而作出的.(2)由于利用乙图所示电路而得到的电源电动势测量值与电动势的真实值相等，故电池的电动势的真实值为E=3.0 V.由 CD 图线可知 I 短=E/r=4.0 A，所以，电池内阻的真实值为 r=E/I 短=3.0/4.0 Ω=0.75 Ω.(3)利用 AB 图线可推算出与乙图电路相对应的那次电池内阻的测量值为r′=3.0/3.0 Ω=1.0 Ω故电流表的内阻为 Ra...