人教版高中物理选修3-1
10 实验：测定电池的电动势和内阻
[学科素养与目标要求]
物理观念：知道测定电池的电动势和内阻的实验原理：闭合电路的欧姆定律．
科学探究：1.根据“伏安法”测定电池电动势和内阻的原理，会选用实验器材、正确连接电路、规范实验操作.2.能进行分组、自主合作探究，并对信息进行数据处理．
科学思维：1.会设计测定电池电动势和内阻的“伏安法”、“伏阻法”、“安阻法”的电路图.2.体会图象法处理数据的优点，体会“化曲为直”的思想方法．
一、测定电池电动势和内阻的实验方案设计
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1所示．
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图1
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2所示．
图2
U
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
R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3所示．
图3
二、实验操作与实验数据的处理 1．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． (2)把滑动变阻器的滑片移到一端，使其接入电路中的阻值最大．
(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
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人教版高中物理选修3-1 方法测量几组I、U值． (4)断开开关，整理好器材．
(5)处理数据，用公式法或图象法求出电池的电动势和内阻． 2．实验数据的处理 (1)公式法
依次记录的多组数据(一般6组)如表所示：
实验序号 I/A U/V
分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E1、r1，E2、r2，E3、r3，求出它们的平均值作为测量结果．
E1＋E2＋E3r1＋r2＋r3E＝，r＝.
33(2)图象法
①根据多次测出的U、I值，作U－I图象；
②将图线两侧延长，纵轴截距的数值就是电池电动势E； E
③横轴截距(路端电压U＝0)的数值就是短路电流；
r
ΔU?E
④图线斜率的绝对值等于电池的内阻r，即r＝??ΔI?＝I短，如图4所示．
1 I1 U1 2 I2 U2 3 I3 U3 4 I4 U4 5 I5 U5 6 I6 U6
图4
3．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，且纵轴起点可不从零开始．
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