测定电源的电动势和内电阻

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1、测定电源的电动势和内电阻测定电源的电动势和内电阻P3 .【实验目的】 测定电池的电动势和内电阻。 【实验原理】 如图 1 所示，改变 R 的阻值，从电压表和电流表中读出几组 I、U 值，利用闭合电路的欧 姆定律求出几组、r 值，最后分别算出它们的平均值。此外，还可以用作图法来处理数 据。即在坐标纸上以 I 为横坐标，U 为纵坐标，用测出的几组 I、U 值画出 U-I 图象（如图 2）所得直线跟纵轴的交点即为电 动势值，图线斜率的绝对值即为内电阻 r 的值。 【实验器材】 待测电池，电压表（0-3V） ，电流表（0-0.6A） ，滑 动变阻器（10） ，电键，导线。P4 .【实验步骤】 1电流表

2、用 0.6A 量程，电压表用 3V 量程，按电 路图连接好电路。 2把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。 3闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I1、U1） ，用同样方法 测量几组 I、U 的值。 4打开电键，整理好器材。 5处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。P5 .【注意事项】 1为了使电池的路端电压变化明显，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。 2干电池在大电流放电时，电动势 E 会明显下降，内阻 r 会明显增大，故长时间放电不宜 超过 0.3A，短时间放电不宜超过 0.5A。因此，实验中不要将 I 调得过大，读电表要快，

3、每 次读完立即断电。 3要测出不少于 6 组 I、U 数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的 I、U 数据中，第 1 和第 4 为一组，第 2 和第 5 为一组，第 3 和第 6 为一组，分别解出 E、r 值再平均。 4在画 U-I 图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别 偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精 确度。 5干电池内阻较小时路端电压 U 的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画 U- I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标 I 必须从零开始） 。但这时

4、图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还 是电源的内阻,这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始。P7 .2007 年理综宁夏卷年理综宁夏卷 22、 利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为： 干电池：电动势约为 1.5 V，符号电压表：量程 1 V，内阻 998.3 ，符号电流表：量程 1 A，符号 滑动变阻器：最大阻值 10，符号电阻箱：最大阻值 99999.9 ，符号VA图 1图 2(B)(A)(C)(D)GVA VAVA测定一段电阻丝(约5)的电阻测定电源的电动势和内电阻(约3)测定小灯泡(额定电压为2.5V) 的伏安特性曲线测定电流表内阻OI/AU/VA

5、V单刀单掷开关 1 个，符号 导线若干 设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框 内，要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。 为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应 扩大为原量程的 倍，电阻箱的阻值应为 。解：解： 2； 998.3P8 .2007 年江苏卷年江苏卷 9、某同学欲采用如图所示的电路完成相关实验。图中电流表 的量 程为 0.6，内阻约 0.1；电压表 的量程为 3，内阻约 6 k； 为小量程电流表； 电源电动势约 3，内阻较小，下列电路中正确的是 ( A B )P 9.07 年上海虹口区教学质量检测三年上海虹口区教学质量检测三 14.(5 分)用电流表

6、和电压表测电源的电动势和内电阻。（1）在下面方框中完成所需电路。 （2）右图所示是根据两个电源的测量数据绘制的图线。由图可知： 图线与电压 U 轴的交点表示 ；电源的内电阻 电源的内电阻（填“大于、小于或等于” ） 。 （3）图中两直线 、的交点表示两个电路中 相等。解：解： (6 分)（1） （2 分）见图 （2）电源的电动势；小于（2 分） （3）外电压、电路中电流强度、外电路消耗的电功率和外电路电阻（只要写出 2 个） （2 分）VAE rSA VGAE rSR( a )11/ AI 0124R/ ( b )31 2P10 .07 年年 1 月广东省汕尾市调研测试月广东省汕尾市调研测试

7、12、 （10 分）利用如图 9 所示的一只电压表、一个 电阻箱和一个电键，研究设计测量一个电池组的电动势和内阻。根据上面实验器材： (1) 简略写出实验方案； (2)画出实验电路图，并用笔画线作导线 将所给器材连接成实验电路。 (3)用记录的实验数据（用符号代替数据） ， 写出电动势和内阻的表达式。 解解:（10 分）分） （1）用电阻箱代替了电流表。由于电压可测，由电压、电阻就可以算 出电流。实验方法：改变电阻箱阻值，读出两组外电阻和对应的路端 电压值 R1、U1、R2、U2，根据闭合电路欧姆定律列出两种情况下的方程，解这个方程组可得 E 和 r。 （4 分）rRUUErRUUE22 2

8、11 1,（2）电路图见右图所示；（2 分）（3）。2112212121122121,RURURRUUrRURUUURRE（4 分）P12 .07 届广东惠州市第二次调研考试届广东惠州市第二次调研考试 12 含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”， a、b 是等效电源的两极。为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所 示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了 U-I 坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示。请你作进一步处理，并由图求出等效电 源的电动势 E= 1.45（0.02） V， 内阻 r= 0.73（0.02） 。 （4 分）由于电压表

9、和电流表的内阻，会产生系统误差，则采用此测量电路所测得的电动势与实 际值相比 偏小 ，测得的内阻与实际值相比 偏小 （填“偏大”、 “偏小”和“相同”） 。 （2 分）P14 .07 年年 1 月山东潍坊市期末统考月山东潍坊市期末统考12 （6 分）利用如图 a 所示电路测量电池组的电动势E 和内阻 r.根据实验数据绘出R 图线如I1图 b 所示，其中 R 为电阻箱读数，I 为电流555 55 5 1 0图 9V555 55 51.01.11.21.31.41.50.10.20.30.40.50.60.7I/A0U/V丙abVA乙ab甲表读数，不计电流表内阻，由此可以得到 E= V，r= .

10、解：解：2（3 分） 1（3 分）P15 .江苏省如东中学江苏省如东中学 06060707 学年上学期期末考试学年上学期期末考试 13现有一特殊的电池，其电动势 E 约为 9V，内阻 r 在 3555 范围，最大允许电流为 50mA。为测定这个电池的电动势和内 阻，某同学利用如图甲的电路进行实验。图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不 计；R 为电阻箱，阻值范围为 09999；R0是定值电阻。 实验室备有的定值电阻 R0有以下几种规格： A10，2.5W B50，1.0W C150，1.0W D1500，5.0W 本实验应选用 ，其作用是 。 该同学接入符合要求的 R0后，闭合开关 S，调

11、整电阻箱的阻值读出电压表的示数 U，再 改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙的图线。则根据该同学所作的图线可知图 象的横坐标与纵坐标的比值表示 。 根据乙图所作出的图象求得该电 池的电动 势 E 为 V，内电 阻 r 为 。解：解： C，作为保护电阻 回路中电流 10V 4650 P17 .2007 年四川理综卷年四川理综卷 22.(2)甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势 E 及电阻 R1和 R2的阻值。实验器材有：待测电源 E(不计内阻)，待测电阻 R1，待测电阻 R2，电压表 V(量 程为 1.5V，内阻很大)，电阻箱 R(0-99.99)，单刀单掷开关 S1，单刀 双掷开关 S

12、2，导线若干。 先测电阻 R1的阻值。请将甲同学的操作补充完整：闭合 S1，将 S2 切换到 a，调节电阻箱，读出其示数 R 和对应的电压表示数 U1，保持 电阻箱示数不变， 将 S2切换到 b ，读出电压表的示数U2。则电阻 R1的表达式为 R1_。RUUU212甲同学已经测得电阻 R14.8，继续测电源电动势 E 和电阻 R2的阻值。该同学的做法 是：闭合 S1，将 S2切换到 a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 R 和对应的电压表示数 U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电RU11源电动势 E 1.43 或 10/7 V，电阻 R2 1.2 EVrSR0R甲2101( 10 )

13、/RR11/VU2046810120.10.20.30.40.50.60.7乙。利用甲同学设计的电路和测得的电阻 R1，乙同学测电源电动势 E 和电阻 R2的阻值的做 法是：闭合 S1，将 S2切换到 b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数 R 和对应的电压表示数 U，由测得的数据，绘出了相应的图线，根据图线得到电源电动势 E 和111 RRU电阻 R2。这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围 较小 （选填 “较大” 、 “较小”或“相同” ） ，所以 甲 同学的做法更恰当些。 P20 .广东茂名市广东茂名市 2007 年第一次模考年第一次模考 12(16 分)小明的实验桌上有：

14、A、待测电源一个(电 动势约 3V,内阻小于 1) B、直流电流表(量程 00.63A，0.6A 档的内阻约 0.22,3A 档的内阻约 0.1) C、直流电压表(量程 0315V，3V 档内阻为 15k，15V 档内阻为 25k) D、滑动变阻器(阻值范围为 015，允许最大电流为 1A) E、滑动变阻器 (阻值范围为 01000，允许最大电流为 0.2A) F、开关 G、导线若干 H、小 灯泡(电阻小于 1)。假如你是小明，请你完成： (1)利用给出的器材测电源的电动势和内阻有如图(甲) 、(乙)两种电路，为了减小测量误差， 应选择图 所示电路。 (2)根据你选择的电路将图(丙)中实物连接

15、好。 (3)你选择的滑动变阻器是 (填代号)，理由是 ； (4)小明根据测出的数据，作出 UI 图线如图(丁)a 线所示，实验所测电源的电动势为 E= V，内电阻为 r= ； (5)若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，请你在虚线框内画出实验 电路。要求实验测出的数据尽可能多； (6) 将步骤(4)中得到的数据与步骤(5)得到的数据在同一 UI 坐标系内描点作图，得到如 图(丁)所示的图线 a、b，如果将此电源与小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为 。解：解：(1)乙(2 分)；(2)图略(2 分)；(3)D(1 分)，选择 D 电流适中且移动滑片时电流表示数较 明显(1 分)；(4)3(2 分)，0.75(2