实验十五电池电动势和内阻的测量【必备知识·自主排查】一、实验思路与操作电路图与思路操作要领思路：根据闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir，改变外电路电阻R，用电流表和电压表测出U、I的两组数据，列出两个关于E、r的方程，从而解出E和r.(1)连接电路：按实验电路图连接好电路．(2)测量与记录：闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，读出电压表的读数U和电流表的读数I，并填入事先绘制好的表格中．二、数据处理及分析1．计算方法解方程组E=U1+I1rE=U2+I2r⇒E=I1U2−I2U1I1−I2r=U2−U1I1−I2⇒求平均值2．图像法：画出电源的U­I图像，如图所示，由U＝－rI＋E⇒k=−rb=E(1)图线与纵轴交点为E；(2)图线斜率的绝对值表示内阻，即r＝ΔUΔI.注意事项(1)电池选取：应选用内阻较大的电池．(2)实验操作：实验中不宜将电流调得过大，电表读数更快，每次读完数后立即断开开关．(3)数据要求：要测出不少于6组的(I，U)数据，且变化范围要大些．(4)合理选择标度：为使图线分布空间大，如图所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流．误差分析(1)用图像法求E和r时作图不准确．(2)由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差．(3)本实验中测量结果是：E测<E真，r测<r真．【关键能力·分层突破】考点一教材原型实验例1在做测量一只蓄电池(电动势约为2.2V，内阻很小)的电动势和内阻的实验时，备有下列器材供选用：A．定值电阻(阻值为R1＝1Ω)B．定值电阻(阻值为R2＝20Ω)C．直流电流表(量程0～0.6A或0～3A，内阻约为0.2Ω)D.直流电压表(量程0～3V或0～15V，内阻约为5kΩE．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω)F．滑动变阻器(阻值范围0～1000Ω)G．开关H．导线若干(1)实验电路如图甲所示，为防止电源短路，用作保护电阻的定值电阻应选用________(选填“A”或“B”)；滑动变阻器应选用________(选填“E”或“F”)．(2)某同学将选定的器材完成了实验电路的连接，闭合开关后发现无论怎样移动滑片P，电压表示数约为2.2V不变，电流表的示数始终为零，则电路故障可能是下述中的________．A．b、c间断路B．a、P间某点电阻丝断路C．P与电阻丝未接通D．保护电阻断路(3)某小组按正确的操作步骤完成实验，根据实验记录，将测量数据描点如图乙，请在图乙中作出相应图像．则待测蓄电池的电动势E为________V，内阻r为________Ω.(结果均保留两位有效数字)[思维方法]电学实验仪器的选择方法选择电学实验器材主要是选择电表、滑动变阻器、电源等器材，一般要考虑三方面因素：(1)安全因素①电流表的选择思路一：根据电路中的最大电流来选择．思路二：根据用电器的额定电流来选择．②电压表的选择思路一：根据被测电阻上的最大电压来选择．思路二：根据电源电动势选择．(2)误差因素：选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差，电压表、电流表在使用时，其指针应偏转到满偏刻度的13以上．(3)便于操作：选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节．在调节滑动变阻器时，应使其大部分电阻线都被用到．【跟进训练】1.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表1：量程0～0.6A，内阻r＝0.3ΩC．电流表2：量程0～0.6A，内阻约为0.1ΩD．电压表1：量程0～3V，内阻未知E．电压表2：量程0～15V，内阻未知F．滑动变阻器1：0～10Ω，2AG．滑动变阻器2：0～100Ω，1AH．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．(1)在上述器材中请选择适当的器材(填写器材前的字母)：电流表选择________，电压表选择________，滑动变阻器选择________．(2)实验电路图应选择图中的________(填“甲”或“乙”)．(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U­I图像，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω.2．在“测定电池的电动势和内电阻”实验中．(1)某同学用多用电表粗测一节干电池的电动势，选择开关应置于合适位置，下列符合要求的是________．(2)该同学根据图甲中的电路图将实验仪器连接成如图乙所示的实验电路，a、b、c、d四条导线中，其中有一条导线连接错误，该导线是_____