测电源的电动势和内阻

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1、测电源的电动势和内阻知识梳理1 .实验原理：(1)实验依据：闭合电路欧姆定律.Ui=EIir(2)E和r的求解：由U=EIr得，解得U2=E12r甲乙实帕胡理图(3)用作图法处理数据，如图1所示.图线与纵轴交点为E;图线与横轴交点为I短=，；图线的斜率表示=馈|.2 .实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺.3 .基本操作(1)电流表用0.6A的量程，电压表用3V的量程，按实验原理图连接好电路.(2)把变阻器的滑片移到使阻值最大的一端.(3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(11、U1).用同样的方法再测量几组I、值，填入表格中.(4)断开开

2、关，拆除电路，整理好器材.4 .实验数据求E、r的处理方法(1)列多个方程组求解，再求E、r的平均值.(2)图象法处理：以路端电压U为纵轴，干路电流I为横轴，建坐标系、描点、连线，纵轴截距为电动势巳直线斜率k的绝对值为内阻r.5 .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.要测出不少于6组的（I,U）数据，变化范围要大些.（4）若UI图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据（5）电流表要内接（因为r很小）.6 .误差来源（1）偶然误差：用图象法求E和r时作图不准确.（2）系统误差：电压表分流.【典型例

3、题】2V,内电阻很小.除蓄电用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻.蓄电池的电动势约为池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A.电压表（量程3V）B.电流表面（量程0.6A）C.电流表（量程3A）D.定值电阻Ro（阻值4Q,额定功率4W）E.滑动变阻器Ri（阻值范围0-20Q额定电流1A）F.滑动变阻器R2（阻值范围0-2000Q,额定电流0.1A）（1）电流表应选;滑动变阻器应选;（填器材前的字母代号）.（2）根据实验数据作出U-I图象（如图乙所示），则蓄电池的电动势E=V,内阻r=Q;【针对训练】（3）用此电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻，产生系统误差的原因是为了测定一节旧干

4、电池的电动势和内阻（内阻偏大），配备的器材有:A.电流表A（量程为0.6A）B.电压表V（量程为1V,内阻为1.2kQC.滑动变阻器R1（010Q,1A）D.电阻箱R2（09999.9。某实验小组设计了如图（1）所示的电路.kQ.实验中将量程为1V电压表量程扩大为2V,电阻箱R2的取值应为利用上述实验电路进行实验，测出多组改装后的电压表读数Uv与对应的电流表读数Ia,利用Uv-Ia的图象如图（2）所示.由图象可知，电源的电动势E=V,内阻r=Q.【课后作业】1.如图甲所示的电路来测量电池电动势和内电阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U -1图线，由图可知（）A .电池电动势的测量值为1.40

5、 VB.电池内阻的测量值为3.50 QC.外电路发生短路时的电流为0.40 AD.电池电动势真实值小于1.40V2.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,U -I图象，则由图可知（）A.短路电流为0.5AB.电源内阻为3aC.电动势为1.5V根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图所示的D.电源内阻为5a3.在用伏安法测量电源电动势与内阻的实验中，某同学用了如图所示的电路图测量，下列说法正确的是（ ）A.电流表测量的是回路的总电流B.电压表测量的是路端电压C.内阻大的电源，用此电路图测量较好D.实验前滑动变阻器触头 P应该置于右端4.在测量电池的电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为6V,

6、内阻约为0.5 0电流表的内阻为5 .测定电源的电动势和内阻 ”的实验原理电路如图甲所示，图中电表l是 表。图乙是根据两节干电池作电源的实验数据做出的 U-I图线，由此求得该电源的电动势 E=3.0V ,内阻，r=Qo6 .利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻. （1）应该选择的实验电路是下图中的 （选填 甲”或占3 4甲乙丙（2）采集多组数据后，得到了如图丙的一条U-I图线，干电池的电动势为V,内阻为Q.7.为了测量一节干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：A.待测干电池一节B.直流电流表C.直流电压表D.滑动变阻器E.滑动变阻器(量程00.63A, 0.6A挡内阻

7、为 0.1 Q 3A挡内阻为0.02 Q(量程0315V, 3V挡内阻为5k Q, 15V挡内阻为25k )（阻值范围为（阻值范围为F.开关G.导线若1(1)(2)电流表量程应选择电压表量程应选择.档；档；(3)015Q,允许最大电流为01 000 0允许最大电流为(4)为尽可能减少实验的误差，其中滑动变阻器选根据实验记录，画出的 U - I图线如图所示，从图中可求出待测干电池的电动势为V,内电阻为Q.8.为测量叠层电池 “6F22”（电动势约9V,正常使用时的放电电流约是一号电池的二）的电动势和内电 6阻，给出的器材有:电压表（内阻很大，有 5V、15V两个量程）电流表（内阻不计，有 0.1

8、A、0.6A两个量程）滑线变阻器R1 （阻值范围020 Q）滑线变阻器R2 （阻值范围01500 Q）测量时，电压表应选用 的量程，电流表应选用量程，滑线变阻器应选用 .图中的6个点表示实验中测得的 6组电流I和电压U的值，试根 据此图求E及r的值.求出的电动势 E=内电阻r= （保留三位有效数字）1 -* * i.1 A ari I ha Bri11 ! i i4e a a 144 J M U *霜;才甘但崔耳里d-a naMiaa，4 i a .! iu： aa-8- I- + 1-* - T F上 n J-中H F 1! IH*a9 -l=lLi- j-l m j.a eju & u n

9、iq u ii. u =仁口工第-1|左二 e r B KB K B IK -卜bTBB Nfi维群:1_443：: :;:5iL升七 = Ht!u_LL”3T 鹃！:;二:北典3 50 =!:=熊Ei iE-TFH荔懿三一41& i-l-l-i bl* twh - - tsEt:felemmiils5Iir=讣 W割1.团-S;B11sc Ta *m.1 - i ILIIIEg- 3 r- nU【j_w* m .fa-Bk zrkk -fa B fcBK a ra BE rlB B_ .=三 L=J,W=一 MB + ，- 卜IXLL4r.r a-/9.在做测量一节干电池的电动势和内阻的实验

10、时，备有下列器材供选用:A.直流电流表(量程00.6A3A,内阻不能忽略)B.直流电压表(量程03V15V,内阻较大)C.滑动变阻器(阻值范围010Q)D.滑动变阻器(阻值范围0100Q)E.电键F.导线若I(1)滑动变阻器选用(填C或D)。(2)图甲为某小组连接的部分电路，请你帮他们把电路补充完整(3)正确连接好后完成实验，根据实验记录，将测量数据描点如图，请在图乙上作出相应图象。(4)则待测电池的电动势E为V,内阻r为.(结果均保留两位小数)参考答案【典型例题】【解答】解：(1)电路最大电流约为I=-Y?=0.5A,电流表应选B;为方便实验操作，滑动变阻器应长口4Q选E.(2)由图乙所示图

11、象可知，电源电动势为2.10V,R0+r=与U=J10一0,=4.2Q电源内阻r=4.2OrAl0.404a=0.20p(3)由电路图可知，由于电压表的分流使电流表测量值小于流过电源的电流，故误差来源于电压表的分流；答案为：(1)B,E;(2)2.10,0.20;(3)电压表的分流.【针对训练】【解答】解：要使量程扩大1倍，则应串联一个与电压表内阻相等的电阻，故应使与之串联的电阻箱的阻值为1.2kQ;在U-I的图象中纵轴截距表示电动势的大小，由图可知，电源的电动势为1.6V;图线斜率的绝对值表示内阻的大小，二金口=1.J-。.B=2.75QI0.4故答案为：(1)1.2(2)1.6;2.75【

12、课后作业】1 .【解答】解：A、由图示图象可知，电源的U-I图象与纵轴交点坐标值为1.40,则电源的电动势测量值为1.40V,故A正确。B、电源内阻测量值为r=|ALL|二L与0-L0Q-=1口故b错误Al0.4C、由闭合电路欧姆定律得：短路电流为I短=1.40A,故C错误。D、由图甲可知，由于电压表的分流，电流表测量出来的电流总是小于电源的总电流，而且电压表示数越大，电流的测量值与真实值差异越大，作出U-I的真实图象，如图蓝线所示，图象与纵坐标的交点表示电源的电动势，则电池电动势真实值大于测量值1.40V,故D错误。故选：A。1.401加1JOOnr04ha2 .【解答】解：A、根据闭合电路

13、欧姆定律E=U+Ir,得U=E-Ir,因此U-I图象中当电流为零时，路端电压即为电源的电动势，图象的斜率大小表示电源的内阻，由此可知故电动势为1.5V,外电路发生短路的电流为：I=Li_=1.5A；故A错误；BCD、根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,得U=E-Ir,因此U1. 0-I图象中当电流为零时，路端电压即为电源的电动势，图象的斜率大小表示电源的内阻，由此可知故电动势为1.5V,r=OU1L0=1.0q；故BD错误，C正确；Al0,5故选：Co3 .【解答】解：A、同于电压表的分流使电流表所测小于总电流；故A错误；B、电压表并联在电源两端，故其测量值为电源的路端电压；故B正确；C、本实验

14、适合测内阻较小的电源；可以等效将电压表并联在内阻两端，内阻越大，则误差越大；故C错误；D、实验开始时应使电流从最小开始调节，故滑动变阻器接入电阻应为最大；故开始时滑片应在左端；故D错误；故选：Bo4 .【解答】解：采用伏安法测量电源的电动势和内阻，因为电流表及电压表不是理想电表，故在实验中电表的内阻会影响实验结果；可以将电流表认为是与内阻串联；而电压表为与内阻并联；因为电流表的内阻与电源内阻相当，分压作用比较明显；故电流表相对于电源内阻来说应采用外接法；即电压表测量电源的路端电压；故A正确，B、C、D错误。故选：A。5 .【解答】解：电流表与电阻串联，电压表与电阻并联，故电表1为电流表，电表2为电压表；根据根据闭合电路欧姆定律：U=E-Ir,可知当：I=0时，电动势：E=U=3V;图象的斜率的绝对值表示内电阻，为：二性”|=当0=2值AI1.5故答案为：电流、2。6 .【解答】解：（1）根据U=E-Ir测量电源电动势和内阻时，需要测出多组对应的路端电压U和干路电流I,电压表和电流表内阻影响会造成实验误差.电源内阻较小，所以电流表分压影响较大，因此应选择甲电路.(2)根据U-I图象，电源的电动势