物理好资源网教育资讯教育资讯内容页

高中物理实验:测电池电动势和内阻的U-I图像法技巧

2026-07-02 09:22:12教育资讯0

高中物理电源和电流实验dIO物理好资源网(原物理ok网)

2.对于用电压表、电流表测干电池电动势和内阻整个实验, 其核心是依据闭合电路欧姆定律, 通过改变外电阻阻值测多组电压、电流值, 进而求电动势与内阻, 具体涵盖实验原理、器材、步骤、注意事项等多方面。10实验: 测定电池的电动势和内阻实验, 3.用作图法求电池的电动势和内阻内容, 作U-I图象时, 在坐标图上是以电流强度为横坐标, 可是以路端电压为纵坐标, 作出图象后, 把这条直线用虚线延长, 这条直线与纵轴交点的物理意义是等于电动势, 与横轴交点的物理意义是等于短路电流, 直线的斜率的物理意义是等于内阻的相反数, 由此可以看出, 用图象法处理实验数据的优点是直观又准确, 但要求在测量数据准确的基础上, 作图象时必须严格认真, 且使大多数的点精确地在这一直线上, 不在这一直线上的点大致均匀地分布在直线的两侧, 才能从图象中精准地找出正确的结论和准确的答案。4.测电源电动势和内阻的其他方法里面, (1)依据E等于路端电压加电流乘内阻。(2)依据E等于部分电路电压加电流乘该部分电阻。实验原理及方法1.实验原理测量原理图如右图所示, 由闭合电路的欧姆定律可得电池的电动势E、内阻r、路端电压U、电流强度I间的关系, U等于E减去IU。对于一定的电池, E和r都是确定的, 所以改变R的阻值, 测得多组U、I值, 代入该式, 可分别得到U1等于E减去等于E减去等于E减去I3r……以上方程两两组成方程组, 可求得多组E、r值, 取其平均值作为电池的电动势和内阻值的大小。2.实验器材有被测电池, 也就是干电池, 还有电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等。3.实验步骤(1)按右图把器材连接好, 注意选取适当的电流表、电压表的量程。(2)把滑动变阻器的滑动片移到一端, 使接入电路部分的电阻最大。(3)闭合开关、调节变阻器, 使电流表有明显示数, 迅速地记录一组电流表和电压表的示数。(4)一次次用同样的方法, 测量并记录几组U、I数值并记录下来。(5)断开开关、整理好器材。(6)根据测量的数据通过描点法绘制U—I图线, 所得图线的延长线非常精准地与U轴交点即为电源电动势E, 图线斜率的绝对值极为准确地就是电池的内阻r(也可解方程组计算出E、r)。4.注意事项(1)为了使电池的路端电压变化明显, 选取电池时电池的内阻宜大些, 可选用已使用过一段时间的1号干电池或水果电池。(2)因干电池在大电流放电时极化现象严重, 电动势会明显下降, 内阻r会显著增大, 所以实验中不能将电流调得过大, 无论是长时间放电还是短时间放电都要控制好极限电流值, 还要注意读数要快, 且读完后立即切断电源;水果电池的内阻变化较突出, 测量前需提前做好充分准备, 测量过程尽量快, 在内阻发生较大变化之前赶紧结束测量。(3)实验中U取值不能太小, 达到一般不得小于1 V的标准, 测得的U、I值不能少于5组, 并且变化范围要大一些, 解方程组求解E、r值时, 分多组求解后求平均值, 像比如取1与与多组数据中的4组, 2与5组, 3与6组求解后, 求平均值。(4)画U-I图线时, 要保证多数点落在直线上, 不在直线上的点均匀分布在直线两侧。(5)纵坐标可不从零开始, 如右图所示, 计算内阻时, 要在直线上取两较远点用r等于两点纵坐标差值除以两点横坐标差值求出, 横坐标必须从零开始。在用电压表和电流表测电源电动势和内电阻的实验中, 根据如下图甲所示的实验电路测量得出如下的数据.U/V1.361.321.301.281.241.20I/A0.220.280.340.400.460.50(1)试在图乙的坐标系中作出实验得到的U-I图象。(2)用绘制的U-I图象得出所测电源的电动势为;电源的内电阻为Ω.解析: 如下图所示画图时需格外注意这些点应均分在直线的两侧。(2)读出横坐标在零点时纵坐标上的截距为1.48(得出差不多1.46 V到1.50 V均为正确);计算出该直线的斜率为0.52, 要留意与横轴相交的不是原点。(得到0.50 Ω到0.60 Ω差不多均为正确)答案: (1)如上图所示 (2)1.48(得出1.46 V到1.50 V近似均为正确) 0.52(得出大约0.50 Ω到0.60 Ω几乎均为正确)变式迁移变式迁移 用右图的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻。因蓄电池内阻非常小, 为防止调节滑动变阻器时造成短路, 电路中用了一个保护电阻R0。除蓄电池、开关外、导线外可供各种使用的实验器材还有: A.电流表(量程0.6 A、3 A)B.电压表(量程3 V、15 V)C.定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)D.定值电阻(阻值10 Ω、额定功率10 W)E变阻器(阻值范围0到10 Ω、额定电流2 A)F变阻器(阻值范围0到200 Ω、额定电流1 A)(1)电流表和电压表针对这种情境问题各该选哪个? (2)定值电阻选用哪个?滑动变阻器选用哪个?试阐述你所挑选的缘由, 剖析: 首先依据电源所具备的电动势 E 等于 2.0 V(此为一节蓄电池的电动势情况)展开分析, 电压表的量程应当选择 3 V 挡, 要是选择 15 V 挡的话就会导致不便进行读数。定值电阻仅仅存在两个, 要是选用 R0 等于 10 Ω 的电阻高中物理电源和电流实验高中物理电源和电流实验234范文网,那么线路上的电流最大能够达到 0.2 A, 但是电流表的最小量程却是 0.6 A, 这样读数就不准确了, 所以应当选择 R0 等于 1 Ω 的定值电阻。滑动变阻器接入到电路之后, 当改变其阻值的时候, 应该让线路中的电流出现明显的改变, 要是阻值过大, 反倒不利于进行调节, 所以选用 R 等于 10 Ω 的变阻器。鉴于定值电阻 R0 以及滑动变阻器 R 已经被选定, 那么就可以知道电流表要选择量程为 0.6 A 挡。答案: (1)0~0.6 A 0~3 V (2)定值电阻选用 R0 等于 1 Ω 滑动变阻器选用 R 等于 10 Ω 知能演练知能演练 基础巩固基础巩固 1.测量电池的电动势和内电阻是使用新电池好还是使用旧电池好? 选择使用旧电池是可以的, 旧电池的内部电阻相对比较大, 这种情况下是易于进行测量工作的。随身听把电池当作电源来使用,在持续几个小时播放磁带的过程中, 音质就会出现明显的变化, 具体表现为节奏逐渐变慢、音调逐渐变低, 这也就意味着电池已经无法继续使用了;然而当改变收听方式改听收音机的时候, 却依旧能够正常进行收听, 这究竟是出于何种原因呢? 播放磁带之际, 耗电荷量相对较大, 持续几个小时进行播放, 电池内阻会变得比较大, 致使路端电压变小, 无法达到播放磁带所需的供电电压, 进而无法正常开展工作;当转而收听收音机时, 鉴于收音机的工作电流很小, 尽管电池内阻变大了, 然而内电压很小, 路端电压依旧能够满足收音机的工作电压, 故而收音机能正常收听。祝祝您您。dIO物理好资源网(原物理ok网)

再来一篇
上一篇:高中物理电源电流实验题,三步搞定核心考点 下一篇:初中物理浮力压强易卡壳?掌握这方法做题又稳又准
猜你喜欢