导学提纲12.3实验：电池电动势和内阻的测量

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12.3  实验:电池电动势和内阻的测量【学习目标】1.知道测量电源电动势和内阻的实验原理,进一步感受电源路端电压随电流变化的关系。2.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中的误差,了解测量中减小误差的方法。一、实验原理：⑴“伏安法”测电源电动势和内阻①闭合电路欧姆定律“电压、电流式”：____________②用电压表、电流表、滑动变阻器等组成如图所示电路图，测出____________两组值，就能算出电动势和内阻。⑵“安阻法”测电源电动势和内阻①闭合电路欧姆定律“电流式”：___________②用电流表、电阻箱等组成如图所示电路图，测出____________两组值，就能算出电动势和内阻。⑶“伏阻法”测电源电动势和内阻①闭合电路欧姆定律“电压式”：___________②用电压表、电阻箱等组成如图所示电路图，测出____________两组值，就能算出电动势和内阻。二、实验器材：（以“伏安法”为例）电池(待测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸等。三、实验步骤：⑴确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。⑵把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。⑶闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录6组I、U值。实验序号123456I/A      U/V       ⑷断开电键，整理好器材。四、数据处理：⑴平均值法：利用实验中测得的6组U、I值，分别组成三组方程组，联立解得三个电动势和三个内阻值，分别算出它们的平均值，即,⑵图象法:（合理外推）①由变形可得②把测出的多组数据U、I值，在U-I图中描点画图象，使U-I图象的直线经过大多数坐标点,不在坐标图象上的点大致分布在直线的两侧。③纵轴截距等于电动势E，直线斜率的绝对值等于电源的内阻r=|ΔU|/|ΔI|。思考：利用“安阻法”和“伏阻法”测电池的电动势和内阻时，是否可以利用图像法来分析？如果能用，斜率和截距分别表示什么？  五、实验注意事项：⑴为了使电池的路端电压变化明显，电池应选使用过一段时间的半新电池。⑵闭合开关前，一定要把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。⑶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，且纵轴起点可不从零开始。⑷该实验中电流表一般选0-0.6A ，电压表一般选0-3V。六、误差分析：⑴电流表相对于待测电阻（电源内阻）外接，如下图所示：       ⑵电流表相对于待测电阻（电源内阻）内接，如下图所示：思考：在实验室做实验为什么采用电流表外接的方式？ 【课堂检测】用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验，供选用的器材有：A.电流表（量程0～0.6A，RA=1Ω）B.电流表（量程0～5A，RA=0.6Ω）C.电压表（量程0～3V，RV=5kΩ）D.电压表（量程0～15V，RV=10kΩ）E.滑动变阻器（0～10Ω，额定电流1.5A）F.滑动变阻器（0～2kΩ，额定电流0.2A）G.待测电源（一节一号干电池）、开关、导线若干（1）实验中电流表应选用___________，电压表应选用___________，滑动变阻器应选用___________（用字母代号填写）（2）引起该实验系统误差的主要原因是___________。    小结：选择实验仪器的三个原则：安全性原则、精确性原则、方便性原则。  【总结提升】