-1-3.实验:电池电动势和内阻的测量探究突破一、实验原理和方法1.伏安法:如图所示,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。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,电路图如图所示。探究突破3.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,电路图如图所示。𝑈𝑅探究突破二、伏安法测量电池的电动势和内电阻1.实验器材待测电池一节,电流表(0~0.6A),电压表(0~3V)各一个,滑动变阻器一只,开关一个,导线若干。2.实验步骤(1)确定电流表、电压表的量程,按图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端。(2)闭合开关S,接通电路,将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动,从电流表有明显读数开始,记录一组电流表、电压表读数。(3)用同样的方法,依次记录多组U、I值。(4)断开开关S,拆除电路。(5)利用公式法或图像法求出电池的电动势和内阻。探究突破3.实验数据的处理(1)计算法:由E=U1+I1r,E=U2+I2r可解得E=𝐼1𝑈2-𝐼2𝑈1𝐼1-𝐼2,r=𝑈2-𝑈1𝐼1-𝐼2。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)作图法:①本实验中,为了减少实验误差,一般用图像法处理实验数据,即根据多次测出的U、I值,作U-I图像;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𝐸𝑟;④图线斜率的绝对值即电池的内阻r,即r=|Δ𝑈Δ𝐼|=𝐸𝐼短,如图所示。探究突破4.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)当干电池的路端电压变化不很明显时,作图象,纵轴单位可取得小一些,且纵轴起点可不从零开始。(4)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=ቚΔ𝑈Δ𝐼ቚ求出。探究突破5.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:主要原因是电压表的分流作用,使得电流表上读出的数值比流过电源的电流偏小一些。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...
