第10節實驗：測定電池的電動勢和內阻
主備人：張瓊審核人：物理教研組
【學習目標】
（一）知識與技能
1、了解並掌握測定電池的電動勢和內阻的原理和實驗方法。
2、學習用圖象法處理實驗資料。
（二）過程與方法
通過設計電路和選擇儀器，開闊思路，激發興趣。養成規範操作實驗並能科學、合理地處理資料的習慣。
（三）情感、態度與價值觀
理解和掌握運用實驗手段處理物理問題的基本程式和技能，具備敢於質疑的習慣、嚴謹求實的態度和不斷求索的精神，培養觀察能力、思維能力和操作能力，提高對物理學習的動機和興趣。
【重點】
掌握實驗原理和方法，學會處理實驗資料。
【難點】用圖象法處理實驗資料。
【課前預習】
1、閉合電路歐姆定律的內容及表示式是
2、測定電源的電動勢和內阻的實驗原來就是閉合電路歐姆定律，對於乙個給定的電池，電動勢和內阻是一定的，由閉合電路歐姆定律可以寫出電源電動勢e、內電阻r與路端電壓u、電流i 的關係式，為根據這個關係式，你可以利用哪些實驗器材來測定電源的電動勢e和內電阻r？畫出實驗電路圖。
3、根據閉合電路歐姆定律，可以寫出電源電動勢e、內電阻r與電路電流i 、電路外電阻r的關係式，為根據這個關係式，你可以利用哪些實驗器材來測定電源的電動勢e和內電阻r？畫出實驗電路圖。
4、根據閉合電路歐姆定律，可以寫出電源電動勢e、內電阻r與路端電壓u 、電路外電阻r的關係式，為根據這個關係式，你可以利用哪些實驗器材來測定電源的電動勢e和內電阻r？畫出實驗電路圖。
5、實驗方法：
如何製作水果電池？需要注意哪些細節？用水果電池做這個實驗的優點是什麼？
6、資料處理：
有幾種資料處理方法，哪種更好些，為什麼？
7、提出疑惑：
【課內**】
1、實驗原理：
由閉合電路的歐姆定律i＝e/（r＋r）可得：u＝e－ir，式中e、r為電源電動勢和內電阻，在電路中不隨外電阻的變化而改變。當外電阻r變化時，路端電壓u及電路中的電流i將發生改變。
如改變外電阻，求得n組u、i值，即可由公式法或圖象法求得e、r。
2、實驗器材：
本實驗需要的實驗器材有
3、實驗步驟：
（1）確定電流錶、電壓表的量程，按照電路原理圖把器材連線好。
（2）把滑動變阻器滑片移到電阻最的一端。
（3）閉合電鍵，調節變阻器，使電流錶有明顯示數，記錄一組電壓表和電流錶的讀數，用同樣方法測量並記錄幾組i、u值。
（4）斷開電鍵，整理好器材。
（5）資料處理：在座標紙上作u－i圖，求出e、r
4、注意事項：
（1）實驗電路圖：安培表和滑動變阻器串聯後與伏特表併聯。
（2）安培表一般選0－0.6a檔，伏特表一般選0－3v檔。
（3）應選用內阻一些（用過一段時間）的乾電池，在本實驗中不要把電流調得過 ，每次讀完示數後立即斷電。
（4）在畫u-i圖象時，要使較多的點落在這條直線上，或使各點均勻分布在直線的兩側。個別偏離直線太遠的點可捨去不予考慮。這樣，就可以使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。
（5）乾電池內阻較小時路端電壓u的變化也較小，即不會比電動勢小很多。這時，在畫u-i圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據測得的資料從某一恰當值開始（橫座標i必須從零開始）。但這時圖線和橫軸的交點不再是電流，不過直線斜率的大小照樣還是電源的
5、誤差分析：
實驗中的誤差屬於系統誤差，因為電壓表的作用
所以 i真=i測＋iv
即（i真-i測）↑，反映在圖線上：
當u=0時，iv→0 i→i真
故r真＞r測 e真＞e測
6、小結與提高：
【自我檢測】
1 、在用電流錶和電壓表測電池的電動勢和內電阻的實驗中,所用電流錶和電壓表的內阻分別為0.1ω和1kω.下面分別為實驗原理圖及所需的器件圖.
（1）試在右圖中畫出連線,將器件按原理圖連線成實驗電路.
（2）一位同學記錄的6組資料見表.試根據這些資料在下圖中畫出u-i圖線.根據圖象讀出電池的電動勢e= v，根據圖象求出電池內阻r= ω.
2、 用乙隻電流錶和乙隻電壓表測電池電動勢和內電阻的實驗電路有如圖所示的甲、乙兩種，採用甲圖測定e和r時產生的系統誤差主要是由於 ；採用乙圖測定e和r時產生的系統誤差主要是由於 ，為了減小上述系統誤差，當r遠小於rv時，應採用電路。
3、 有兩隻電壓表a和b，量程已知，內阻不知等於多少；另有一節乾電池，它的內阻不能忽略，但不知等於多少.只用這兩隻電壓表、開關和一些連線用的導線，能通過測量計算這節電池的電動勢(已知電動勢不超出電壓表的量程，乾電池不許拆開).
(1)畫出你測量時所用的電路圖；
(2)以測得的量作為已知量，匯出計算電動勢的式子.
【課後練習與提高】
1、在《測定電池的電動勢和內阻》的實驗中，待測電池、開關和導線配合下列哪些儀器.可以達到測定目的( )
a.乙隻電流錶和乙隻滑動變阻器b.乙隻電流錶和乙隻電壓表
c.乙隻電流錶和乙隻電阻箱d.乙隻電壓表和乙隻電阻箱
2、下面給出多種用伏安法測電池電動勢和內電阻的資料處理方法，其中既減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是 （ ）
a．測出兩組i，u的資料，代入方程組e=u1+i1r和e=u2+i2r中，即可求出e和r
b．多測幾組i，u的資料，求出幾組e，r，最後分別求出其平均值
c．測出多組i，u的資料，畫出u—i影象，再根據影象求e，r
d．多測出幾組i，u資料，分別求出i和u的平均值，用電壓表測出開路時的路端電壓即為電壓勢e，再用閉合電路歐姆定律求出內電阻r
3、現有器材：量程為10.0ma、內阻約30-40的電流錶乙個，定值電阻r1=150，定值電阻r2=100，單刀單擲開關s，導線若干。
要求利用這些器材測量一乾電池（電動勢約1.5v）的電動勢。
（1）按要求在實物圖上連線。
（2）用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表示式為e式中各直接測得量的意義是：
4、用電壓表、電流錶測定a、b兩節乾電池的電動勢ea、eb和內電阻ra、rb時，畫出的圖線如圖所示，則( )
a. ea>eb，ra>rbb. ea>eb，rac.
earbd. ea5、在圖所示的電路中，r1、r2為標準電阻，測定電源電動勢和內電阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值______真實值，內電阻的測量值______真實值，測量誤差產生的原因是______.
6、在測定一節乾電池的電動勢和內電阻的實驗中，備有下列器材：
① 乾電池e（電動勢約為1.5v、內電阻大約為1.0）
② 電壓表v（0~15v）
③ 電流錶a（0~0.6a、內阻0.1
④ 電流錶g（滿偏電流3ma、內阻rg=10）
⑤ 滑動變阻器r1（0~10、10a
⑥ 滑動變阻器r2（0~100、1a）
⑦ 定值電阻r3=990
⑧ 開關、導線若干
1 為了方便且能較準確地進行測量，其中應選用的滑動變阻器是填寫字母代號）；
⑵ 請**框內畫出你所設計的實驗電路圖，並在圖中標上所選用器材的符號。
(3) 上圖為某一同學根據他設計的實驗，繪出的i1—i2圖線（i1為電流錶g的示數，i2為電流錶a的示數），由圖線可求得被測電池的電動勢e =_____v，內電阻r =_____。
7、在測定一節乾電池(電動勢約為1.5v，內阻約為2)的電動勢和內阻的實驗中，變阻器和電壓表各有兩個供選：a 電壓表量程為15v，b 電壓表量程為3v，a變阻器為(20，3a)，b變阻器為(500，0.
2a)。
電壓表應該選_______(填a或b)，這是因
變阻器應該選_______(填a或b)，這是因
8、將一銅片和一鋅片分別插入乙個蘋果內，就構成了簡單的「水果電池」，其電動勢約為1.5v。可是這種電池並不能點亮手筒上額定電壓為1.
5v、額定電流為0.3a的小燈泡，原因是通過小燈泡的電流太小了，經實驗測得還不足3ma。現使用量程合適的電壓表、電流錶以及滑動變阻器、開關、導線等實驗器材，盡量精確地測定「水果電池」的電動勢和內阻．
（1）請畫出應採用的電路原理。
（2）滑動變阻器有兩種規格：a（0～10ω）、b（0～3kω）。實驗中應該選用哪種規格的滑動變阻器?為什麼?
（3）在實驗中根據電壓表的示數u與電流錶的示數i的值，經描點、連線得到的u一i圖象如圖所示。根據圖中所給資料，得到「水果電池」的電動勢和內阻分別為e=____v，r=___ω。
9、某同學利用如圖（1）所示電路測定電源的電動勢和內阻．實驗中電表內阻對實驗結果的影響很小，均可以忽略不計．閉合電鍵s後，變阻器的滑片p由變阻器的一端滑到另一端的過程中，兩電壓表示數隨電流表示數變化情況分別如圖（2）的u-i圖象中直線a、b所示．
測定電源的電動勢和內阻
實驗目的 測定電池的電動勢和內電阻。實驗原理 如圖1所示，改變r的阻值，從電壓表和電流錶中讀出幾組i u值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組e r值，最後分別算出它們的平均值。此外，還可以用作圖法來處理資料。即在座標紙上以i為橫座標，u為縱座標，用測出的幾組i u值畫出u i圖象 如圖2 所得直線跟縱...
測電源電動勢和內阻實驗報告
羅定邦中學物理實驗報告 年月日班級學號姓名 實驗標題 實驗九測電源的電動勢和內阻 實驗目的 1 2實驗器材 實驗電路圖實驗實物圖 實驗原理 1 閉合電路歐姆定律e所以，路端電壓u 2 e和r的求解 1 解方程法 2 描點作圖法 作 u i 圖處理資料 縱軸代表橫軸代表y截距是數值上等於x截距是影象的...
測電源電動勢和內阻實驗報告
影象法處理資料一般是資料遵循線性規律，通過資料描點擬合出一條直線，然後對影象進行分析研究，得到我們所需要的結論。請根據所學的知識猜想和應該遵循的線性規律，在方框中畫出大致的影象，並分析能得到的物理量 根據實驗資料在下列座標紙中選取適當的座標軸，並描點擬合成一條直線，得到和值。規範作圖要求 描點連線一...