高中物理精品实验报告：实验十：测定电池电动势和内阻（全文完整）

下面是小编为大家整理的高中物理精品实验报告：实验十：测定电池电动势和内阻（全文完整）,供大家参考。

实验十：测定电池的电动势和内阻 1. 实验原理 (1)如图甲所示,根据关系式 E= ,可以用电压表、电流表加上一个可以改变的电阻器测定电源的电动势和内阻。

　　(2)如图乙所示,根据关系式 E=I ,可以用电流表、电阻箱测定电源电动势和内阻。

　　如图丙所示,根据关系式 E= ,可以用 (3)电 压表、电阻箱测定电源电动势和内阻。

　　 甲 乙 丙 2. 实验步骤 (1)把较粗的铜丝和铁丝相隔几毫米插入马铃薯或苹果中,就制成了一个水果电池,其中铜丝是电池的正 极,铁丝是负 极。

　　 (2)实验时改变电阻,可以获得多组电压值和电流值,并记录在表中。

　　 (3)用水果电池做实验的优点是它的内阻较大,容易测量,缺点是内阻容易发生变化,测量前要做好充分准备,使测量尽量迅速。

　　3.数据处理 (1)解方程组法:用两 组数据分别代入关系式 E=U+Ir 中,解方程组就可以算出电动势和内阻,此法的优点是方法简单,但误差较大。

　　 (2)图象法:以 I 为横坐标、U 为纵坐标建立坐标系,根据所测量的多组数据画出 U-I 图象,由函数式 U=-rI+E 可知图象纵轴的截距为电动势,横轴的截距为短路电流,由关系式 r= 可以求出电源的内阻。

　　 模拟试题训练 1.图甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“-”和“0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是 A,对应刻度盘上每一小格代表 A,图中指针示数为 A。

　　 图乙为学生实验用的有两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,测量电压最大值不得超过 V,每小格表示 V,图中 指针示数为 V。

　　 2.下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差,又直观、简便的是( )。

　　A.测出两组 I、U 的数据,代入方程组 E=U 1 +I 1 r 和 E=U 2 +I 2 r,求出 E 和 r B.多测几组 I、U 的数据,求出几组 E、r,最后分别求出其平均值 C.测出多组 I、U 的数据,画出 U-I 图象,再根据图象求出 E、r D.多测几组 I、U 的数据,分别求出 I 和 U 的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势 E,再用闭合电路欧姆定律求出电池内阻 r 3.图示是根据某次实验记录的数据所画出的 U-I 图象,下列说法正确的是( )。

　　A.纵轴截距表示电源的电动势,即 E=3 V B.横轴截距表示短路电流,即 I 短 =0.6 A C.根据 r= 错误! 未找到引用源。,计算出待测电源内阻为 5 Ω D.根据 r=| 错误! 未找到引用源。|,计算出待测电源内阻为 1 Ω 4.欲测定电池的电动势和内阻,除待测电池、开关和导线外,配合下列仪器,可以达到实验目的的是( )。

　　A.一只电压表和一个电阻箱 B.一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器 C.一只电流表和一个电阻箱 D.一只电流表和一个滑动变阻器 5.用电流表和电压表测定电池的电动势 E 和内阻 r,所用电路如图甲所示,一位同学测得的 6组数据如下表所示。

　　组别 1 2 3 4 5 6 电流 I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 电压 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 (1)试根据这些数据在图乙中画出 U-I 图线。

　　 甲 乙 (2)根据图线求出电池的电动势 E= V,电池的内阻 r= Ω。

　　 (3)若不画出图线,只选用其中两组 U 和 I 的数据,用公式 E=U+Ir 列方程求 E 和 r,这样做可能得出误差很大的结果,其中选用第 组和第 组的数据,求得的 E 和 r 误差最大。

　　 高 考试题训练 6.在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学涉及了如图所示的实物电路。

　　（1） 试验时，应先将电阻箱的电阻调到____.（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”） （2） 改变电阻箱的阻值 R，分别测出阻值0R =10  的定值电阻两端的电压 U，下列两组 R 的取值方案中，比较合理的方案是____.（选填 1 或 2） （3）根据实验数据描点，绘出的1RU 图像是一条直线。若直线的斜率为 k，在1U坐标轴上的截距为 b，则该电源的电动势 E= ，内阻 r= （用 k、b 和 R 0 表示） 7.根据闭合电路欧姆定律,用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中 R 0 是定值电阻,通过改变 R 的阻值,测出 R 0 两端的对应电压 U 12 ,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的。根据实验数据在121RU 坐标系中描出坐标点,如图乙所示。已知 R 0 =150Ω,请完成以下数据分析和处理。

　　 (1)图乙中电阻为 Ω 的数据点应剔除; (2)在坐标纸上画出121RU 关系图线; (3)图线的斜率是 (V -1 ·Ω -1 ),由此可得电池电动势 E x = V。

　　8.某学生实验小组利用图甲所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻。使用的器材有: 多用电表; 电压表:量程 5 V,内阻十几千欧; 滑动变阻器:最大阻值 5 kΩ; 导线若干。

　　回答下列问题: (1)将多用电表挡位调到电阻“×1 k”挡,再将红表笔和黑表笔 ,调零点。

　　(2)将图甲中多用电表的红表笔和 (选填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端。

　　(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图乙所示,这时电压表的示数如图丙所示。多用电表和电压表的读数分别为 kΩ 和 V。

　　 (4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0 kΩ 和 4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为 kΩ。

　　 (5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图丁所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 V,电阻“×1 k”挡内部电路的总电阻为 kΩ。