高中物理人教版选修 3-1教学案:10 测电动势和内电阻实验[实验目的]1.测定电池的电动势和内电阻;2.掌握利用作图法处理数据得结果的方法。3.学会用多种方法测定电池电动势和内电阻[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数据,利用列出方程组求出 E、r 值,可以多测几组数据,分别列出若干组联立方程,求出若干组 E 和 r,最后算出它们的平均值作为结果。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 为一条直线)。所得直线跟纵轴 U 的交点表示I=0,属于断路情况,此时的电压 U 值即为电源的 。这条直线与 I 轴交点表示 U=0,属于短路情况,此时电源内阻r=E/I 短,即图线斜率的绝对值即为电源 值。[实验器材]伏特表;安培表;滑动变阻器;被测电池;电键;导线。[实验步骤]1.确定伏特表、安培表量程,按图把器材连接好;2.把变阻器的滑动片移到一端使连入电路的电阻阻值 ;3.闭合电键、调节变阻器,使安培表有明显示数,记录一组安培表和伏特表的示数;4.用同样方法测量并记录几组 I、U 值;5.断开电键,整理好器材;6.根据测得的数据绘制 U—I 图线,所得图线的延长线与 U 轴交点即为 ,图线斜率的绝对值即为电池的 。也可用解方程组的方法计算出 E、r 的值。[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 (选用已使用一段时 间的 1 号旧干电池,填“大些”或“小些”)。2.伏特表必须并联在 两端(这是因为 E=U+Ir 中 U 为路端电压),否则误差将大得多。3.连接电器开关应接在能控制整个电路的位置上,且变阻器接入前应使其接入电路的阻值 。4.干电池在大电 流放电时极化现象较严重,电动势 E 会明显下降,内阻 r 会明显增大。因此,实验中不要将 I 调得过大,读电表要快,每次读完立即 ,且最好使电流由大到小顺序变化,使实验过程中 E 和 r 的值较稳定。5.要测出不少于 6 组 I、U 数据,且变化范围要大些。用方程组求解时,要将测出的数据中,第 1 和第 4 为一组,第 2 和第 5为一组,第 3 和第 6 为一组,分别解出 E、r值再取平均值。6.在画 U—I 图线时,要使较多的点 , 不 在 直 线 上 的 点 能 大 致 均 衡 地 ,个别偏离直线太远的点 。这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。7.由于干电池内阻较小,故路端电...