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1、第七章恒定电流 实验九测定电源的电动势和内阻 一 实验目的1 掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法 进一步理解闭合电路的欧姆定律 2 掌握用图象法求电动势和内阻的方法 二 实验原理1 实验依据 闭合电路欧姆定律 3 图象法处理 以路端电压U为纵轴 干路电流I为横轴 建系 描点 连线 纵轴截距为电动势E 直线斜率k的绝对值为内阻r 三 实验器材电池 被测电源 电压表 电流表 滑动变阻器 开关 导线 坐标纸 铅笔 四 实验步骤1 电流表用0 6A量程 电压表用3V量程 按实验原理图连接好实物电路 2 把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端 3 闭合电键 调节变阻器 使电流表有明显
2、示数 记录一组电流表和电压表的示数 用同样方法测量并记录几组I U值 并填入表格中 4 断开开关 拆除电路 整理好器材 一 数据处理1 列多个方程组求解 再求E r的平均值 二 误差分析1 偶然误差 1 电表读数不准引起误差 2 图象法求E和r时作图不准确 2 系统误差 1 采取电流表内接法 由于电压表分流造成电动势和内阻的测量值均偏小 2 采取电流表外接法 由于电流表分压 造成内阻的测量值偏大 三 注意事项1 为了使路端电压变化明显 可使用内阻较大的旧电池 2 电流不要过大 应小于0 5A 读数要快 每次读数后立即断开电源 3 要测出不少于6组的 U I 数据 且变化范围要大些 5 电流表要
3、内接 因为r很小 考点一器材 电路的选择和数据处理 考点二电路的连接和误差分析 考点一器材 电路的选择和数据处理 2014 高考北京卷 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻 要求尽量减小实验误差 1 应该选择的实验电路是下图中的 选填 甲 或 乙 甲 2 现有电流表 0 0 6A 开关和导线若干 以及以下器材 A 电压表 0 15V B 电压表 0 3V C 滑动变阻器 0 50 D 滑动变阻器 0 500 实验中电压表应选用 滑动变阻器应选用 选填相应器材前的字母 B C 3 某位同学记录的6组数据如下表所示 其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上 请标出余下一组数据的对应点 并画
4、出U I图线 4 根据 3 中所画图线可得出干电池的电动势E V 内电阻r 答案 如下图所示 1 50 1 49 1 51 0 83 0 81 0 85 2014 高考福建卷 某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻 实验原理如图甲所示 其中 虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A V为标准电压表 E为待测电池组 S为开关 R为滑动变阻器 R0是标称值为4 0 的定值电阻 1 已知灵敏电流计G的满偏电流Ig 100 A 内阻rg 2 0k 若要改装后的电流表满偏电流为200mA 应并联一只 保留一位小数 的定值电阻R1 考点二电路的连接和误差分析 1 0 2 根据图甲 用笔画线代
5、替导线将图乙连接成完整电路 答案 见解析图 其他正确连接同样可以 3 某次实验的数据如下表所示 该小组借鉴 研究匀变速直线运动 实验中计算加速度的方法 逐差法 计算出电池组的内阻r 保留两位小数 为减小偶然误差 逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是 1 66 充分利用已测得的数据 4 该小组在前面实验的基础上 为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响 用一已知电动势和内阻的标准电池组 通过上述方法多次测量后发现 电动势的测量值与已知值几乎相同 但内阻的测量值总是偏大 若测量过程无误 则内阻测量值总是偏大的原因是 填选项前的字母 A 电压表内阻的影响B 滑动变阻器的最大阻值偏小C R
6、1的实际阻值比计算值偏小D R0的实际阻值比标称值偏大 CD 测量电动势和内阻的其他方法1 安 阻法用一个电流表和电阻箱测量 电路如图 测量原理为 E I1 R1 r E I2 R2 r 由此可求出E和r 此种方法使测得的电动势无偏差 内阻偏大 若已知电流表A的阻值可消除测内阻的系统误差 2014 高考新课标全国卷 利用如图甲所示电路 可以测量电源的电动势和内阻 所用的实验器材有 待测电源 电阻箱R 最大阻值为999 9 电阻R0 阻值为3 0 电阻R1 阻值为3 0 电流表A 量程为200mA 内阻为RA 6 0 开关S 2 实验得到的部分数据如下表所示 其中电阻R 3 0 时电流表的示数如图乙所示 读出数据 完成下表 答 0 110 9 09 答案 4 根据图线求得电源电动势E V 内阻r 1 06 0 3 0 1 0 4 电源电动势E 3 0V 电源内阻r 1 0
