重庆市万州区分水中学高中物理 第二章 第 13 讲 实验 测定电池的电动势和内阻教学案 新人教版选修 3-1[目标定位] 1.知道测定电池的电动势和内阻的实验原理,进一步感受路端电压随电流变化的关系.2.通过实验过程,掌握实验方法,学会根据图象合理外推进行数据处理的方法.3.尝试分析电源电动势和内阻的测量误差,了解测量中减小误差的方法.测电池电动势和内阻的实验方案有以下三种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 2131 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 2132 所示.图 21333.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 2133 所示.一、实验步骤(以伏安法为例)1.电流表用 0~0.6 A 量程,电压表用 0~3 V 量程,按实验原理图连接好电路(如图 2131).2.把滑动变阻器的滑片移到一端,使其阻值最大.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,用公式法和作图法这两种方法求出电池的电动势和内阻.二、实验数据的处理1.求平均值法:由 E=U1+I1r,E=U2+I2r 可解得 E=,r=.1可以利用U、I 的值多求几组 E、r 的值,算出它们的平均值.2.作 UI 图象法图 2134(1)本实验中,为了减少实验误差,一般用图象法处理实验数据,即根据多次测出的 U、I 值,作 UI 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)图线斜率的绝对值即电池的内阻 r,即 r=||=,如图 2134 所示. 三、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,防止干电池大电流放电时内阻 r 的明显变化.3.当干电池的路端电压变化不很明显时,作图象时,纵轴单位可取得小一些,且纵轴起点可不...