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1、人教版高中物理选修31电学实验三测定电源电动势和内阻高中物理学习资料金戈铁骑整理制作 学 三 定 源的 和内阻 目的1掌握用 表和 流表 定 源的 和内阻的方法； 一步理解 合 路的欧姆定律 2掌握用 象法求 和内阻的方法 原理1 路： 如 所示 2 原理 ： 合 路的欧姆定律 器材 池 (被 源 )、 表、 流表、滑 阻器、开关、 、坐 、 笔 步 1 流表用 0.6 A 量程， 表用 3 V 量程，按 路 接好 物 路2把 阻器的滑片移 到使接入 路阻 最大的一端3 合 ， 阻器，使 流表有明 示数 一 流表和 表的示数，用同 方法 量并 几 I、 U ，并填入表格中.4.断开开关，拆掉
2、路，整理好器材数据 理本 中数据的 理方法，一是 立方程求解的公式法，二是描点画 法法一 ：取六 的 U、 I数据，数据 足的关系式U 1 E I 1r 、U 2 E I2r 、U 3 E I 3r 第 1 式和第 4 式 立方程， 第 2 式和第 5 式 立方程，第 3 式和第 6 式 立方程， 解得三 E、 r，取其平均 作 池的 E 和内阻 r 的大小法二 ：以路端 U 、干路 流 I 横 建立 U I 坐 系，在坐 平面内描出各 ( U， I) 所 的点，尔后尽量多地通 些点作一条直 ，不在直 上的点大体平均分布在直 两 ，如 所示，EU(1) 与 交点 E. (2) 与横 交点 I
3、短 r.(3) 的斜率表示 r I . 差解析1由 数 差和 表 性 不良引起 差2用 象法求 E 和 r ，由 于作 不正确造成的 差3本 采用的 量 路 是存 在 系差的， 是由于 表的 分流 IV引起的，使 流表的示数 I 测小于 池的 出 流I 真因 I 真I 测 IV，而 IV U /RV， U 越大， IV 越大， U 近于零 ， I V 也 近于零所以此种情况下 与横 的交点 真 的短路 流，而 与 的交点 的 量 ，比真 偏小修正后的 如右 所示， 然，E、 r 的 量 都比真 偏小，r 测r 真 、 E 测r 真注意事 1 了使 池的路端 化明 ， 池的内阻 的大些( 用已使
4、用 一段 的干 池 )2在 中不要将I 得 大， 每次 完U 、I 数马上断 ， 省得干 池在大 流放 极化 象 重，使得E、 r 明 化3 出很多于6I、U 数据，且 化范 要大些，用方程 求解 ， 似于逐差法，要将 出的I、 U 数据中，第1 和第 4 一 ，第2 和第 5 一 ，第3和第 6 一 ，分 解出E、r 再求平均 4 U I ，要使 多的点落在 条直 上或使各点平均分布在直 的两 ，而 不 要 及个 走开直 的点，以减小有时 差5干 池内阻 小 ， U 的 化 小，此 ，坐 中数据 点 将呈 如 甲所示的情况，使下部大面 空 得不到利 用 ， 此，可使 坐 不从零开始而是依照
5、得的数据从 某 一合适 开始 (横坐 在画 I 必 从零开始 )，如 乙所示，并且把坐 的比率放大，可使 果的 差减小此 与横 交点不表示短路 流， 而 与 的截距仍 ，要在直 上任取两个相距 的点，用 / 小”或“不变”外电路总电阻为数字 )Ur I计算出电池的内阻r .拓展创新 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 I 1(R1 r)， E I 2(R2r )，由此可求出 E 和 r ，此种方法使测得的电动势无误差，但内阻偏大2伏阻法用一个电压表和电阻箱测量，电路如图，测量原理为：EU1U1U 2r 和 E，此种方法测得r ， E U2r，由
6、此可求出R1R2的电动势和内阻均偏小3 粗测法 ：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时U ERVRV r E，需满足 RV? r.4.双伏法 ：用两个电压表可测得电源的电动势，电路以下列图.测量方法为：断开S 时，测得 V 1、 V2 的示数分别为 U 1、 U2，此时， E U1 U2U 1的内r ， RV 为 V1RV阻；再闭合 S，V 1 的示数为 U 1，此时 EU 1U 1r，解方程RV组可求得 E 和 r.1.某实验小组利用以下列图电路测定一节电池的电动势和内电阻，备有以下器材：待测电池，电动势约为1.5 V( 小于 1.5 V) 电流
7、表，量程3 mA电流表，量程0.6 A电压表，量程 1.5 V电压表，量程3 V滑动变阻器， 0 20 开关一个，导线若干(1) 请选择实验中需要的器材 _(填标号 )(2) 按电路图将实物 (如图甲所示 )连接起来(3) 小组由实验数据作出的U I 图象如图乙所示，由图象可求得电源电动势为_V ，内电阻为 _ .2.某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E 和内阻 r，并研究电极间距对E 和 r 的影响，实验器材以下列图(1)测量 E 和 r 的实验方案为：调治滑动变阻器，改变电源两端的电压U 和流过电源的电流 I ，依照公式 _，利用
8、测量数据作出U I 图象，得出E 和 r.(2)将电压表视为理想表，要求防备电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距， 分别获取相应果汁电池的 U I 图象如图中(a)、 (b)、 (c)、 (d)所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势_(填“增大”、 “减小”或“不变”)，电源内阻 _(填“增大”、 “减)曲线 (c) 对应的电源电动势E _ V ，内阻 r _ ，当2 500 时，该电源的输出功率P_ mW.( 均保留三位有效3 某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E.(1)先直接用多用电表测定该电池电动势在操
9、作无误的情况下，多用电表表盘示数如图，其示数为_ V.(2)尔后，用电压表 V 、电阻箱 R、定值电阻 R0、开关 S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势依照电路图，用笔画线代替导线，将实物 图连接成完满电路闭合开关 S，调整电阻箱阻值 R，读出电压表 V 相应示数U .该学习小组测出大量数据，解析精选出下表所示的R、U 数据，并计算出相应的1/R 与 1/U 的值请用表中数据在坐标纸上描点，并作出1/U 1/R 图线 .R( )U(V)121/R ( 10 )同，内阻分别为RV1、 RV2，且 RV1 RV2 ；两只电流表 A 1、 A 2 量程相同，内阻分别为 RA1 、 RA2
10、，且 RA1 RA2 ，在实验中，为了使E、 r 的测量值更精确一些，选择的电表应该是 ()AV1与 A1BV 1与 A 2CV 2与 A1DV2与 A25某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为 0 20 ，连接电路的实物图以下列图以下对该学生接线的说法错误的选项是()A滑动变阻器不起变阻作用B 电流表接线有错C电压表量程采用不妥D 电压表接线不妥6现有一种特其他电池，它的电动势E 为 9 V 左右，内阻 r 大体为 40，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电压表的量程为 6 V ，内阻为2 k， R1 为电阻箱，阻值范
11、围0 999 ， R0 为定值电阻甲乙(1) 实验室备有以下几种定值电阻R0A 10 B100 C 200 D2 000 为使实验能顺利进行应选哪一种？答_(填字母序号 )(2) 该同学接入吻合要求的R0 后，闭合开关 S，调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，记录多组数据，作出了如图乙所示的图线则依照图线可求得该电1池的电动势 E 为 _V ，内阻 r 为 _.1/U (V )7采用以下列图的电路“测定电池的电动势和内阻”(1)除了采用照片中的部分器材外，_(填选项 )A还需要电压表B还需要电流表 C还需要学生电源D不再需要其他器材(2)测量所得数据以下：测量次数物理量123456从图线中可求得 E _ V.R/
