测量电源电动势和内阻的常用方法复习课

测量电源电动势和内阻的常用方法 测量电源电动势和内阻 第二课时 高三物理一轮复习 一 近年对本知识点的考察 利用电流表和电压表测定E r实验在高中电学实验中占有很重要的地位 此实验的基本原理是闭合电路欧姆定律 其变形式为 对于不同的变形式 进行适当的转化 又对应不同的求E r的方法 例1 在 用电流表和电压表测电池的电动势和内阻 的实验中 提供的器材有 A 干电池一节B 电流表 量程0 6A C 电压表 量程3V D 电键S和若干导线E 滑动变阻器R1 最大阻值20 允许最大电流1A F 滑动变阻器R2 最大阻值300 允许最大电流0 5A G 滑动变阻器R3 最大阻值1000 允许最大电流0 1A 实验测得的数据标在下图所示的坐标中 1 按如图20甲所示电路测量干电池的电动势和内阻 滑动变阻器应选 填写前面的选项 E 方法一 用一只电压表 一只电流表测量 伏安法 由实验数据可知 实验中的电流可达到0 6A 分析 所以选择E 1 为使测量尽可能精确 将如图乙所示的实物图连接成实验电路 已连接了部分线 要求变阻器的滑动触头滑至最右端时 其使用电阻值最大 2 实验步骤 按实验要求连接好电路 闭合电键前把变阻器的滑动触头滑至一端 使接入电路的阻值 闭合电键 调节滑动变阻器 使电流表的指针有明显偏转 读取和 的示数 用同样方法测量多组数据 断开电键 整理好器材 数据处理 最大 电流表 电压表 3 将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中 请作出U I图线 由此求得待测电池的电动势E V 内阻r 结果保留三位有效数字 1 50 1 88 由闭合电路欧姆定律U E Ir知 在U I图像中 图像与纵轴的截距表示E 斜率的绝对值表示r 分析 归纳总结 1 实验器材的选择 2 实物图连接 3 实验步骤的考查 4 通过处理U I图像求E r 5 有效数字的保留 用一只电压表 一只电流表测量 伏安法 如果在这个实验中没有给电压表或者电流表 而是给了一只灵敏电流计 一个定值电阻R0 那又如何来测量E和r 问题1 例2 某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻 实验室准备了下列器材 A 待测干电池E 电动势约为1 5V 内阻约为1 B 电流表G 满偏电流3 0mA 内阻为100 C 电流表A 量程0 0 6A 内阻约为1 D 滑动变阻器R1 0 10 额定电流为2A E 滑动变阻器R2 0 1k 额定电流为1A F 定值电阻R0 阻值为900 G 开关一个 导线若干 方法二 一只灵敏电流计 一只电表 一个定值电阻R0 1 为了能比较准确地进行测量 同时还要考虑操作的方便 实验中滑动变阻器应选 D 3 根据电路图 将实物图连接起来 组成完整的电路 2 根据题意在图中画出该实验所需要的电路图 4 如图所示 是某同学根据正确的实验得到的数据作出的图线 其中 纵坐标I1为电流表G的示数 横坐标I2为电流表A的示数 由图可知 被测干电池的电动势为V 内电阻为 保留2位有效数字 1 4 0 67 结合I1 I2图像 分析 归纳总结 当实验中只给一只电流表或电压表 一只灵敏电流计 一个定值电阻R0时 应该把灵敏电流计和定值电阻R0改装成缺少的电压表或电流表 如图所示 根据闭合电路欧姆定律写出表达式 画图 由斜率和截距求出E和r 有一电池 它的电动势E约为9V 内阻r约50 允许输出的最大电流为50mA 为了测定这个电池的电动势和内阻 实验室提供以下器材 1 画出实验电路原理图 图中各元件要用题目中给出的符号或字母标出 2 根据两次实验数据可以求出E r 用已知量和测得量的符号表示 式中各符号的意义是 U1 U2是电压表两次的读数 I1 I2是电流表两次的读数 问题2 如果实验中只给一只电流表 滑动变阻箱 如何测量E和r 方法三 用一只电流表 滑动变阻箱测量 安阻法 电路如图 则由闭合电路欧姆定律得 适当转化后可得 则在图像中 与纵轴的截距表示 斜率k表示E 方法三 用一只电流表 滑动变阻箱测量 安阻法 例3 某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池 该同学想测量一下这个电池的电动势E和内阻r 但是从实验室只借到一个开关 一个电阻箱 最大阻值为999 9 可当标准电阻用 一只电流表 量程Ig 0 6A 内阻rg 0 1 和若干导线 1 请根据测定电动势E和内阻r的要求 设计图中器件的连接方式 画线把它们连接起来 方法三 用一只电流表 滑动变阻器测量 安阻法 2 在图上把描绘出的坐标点连成图线得出这个电池的电动势E V 内阻r 1 52 0 3 问题3 还有没有别的方案来测量E和r 提示 如果用于测量的器材中只给一只电压表和滑动变阻箱 如何进行测量 方法四 用一只电压表 滑动变阻箱测量 伏阻法 例题4 2010年江苏高考 在测量电源的电动势和内阻的实验中 由于所用的电压表 视为理想电压表 的量程较小 某同学设计了如图所示的实物电路 1 实验时 应先将电阻箱的电阻调到 选填 最大值 最小值 或 任意值 最大值 2 改变电阻箱的阻值R 分别测出阻值为10欧姆的定值电阻两端的电压U 下列两组R的取值方案中 比较合理的方案是 选填 1 或 2 方案编号电阻箱的阻值 2 3 根据实验数据描点 绘出的图象是一条直线 若直线的斜率为k 在坐标轴上的截距为b 则该电源的电动势E 内阻r 用k b和R0表示 方法五 用两只电压表 伏伏法 例5 在 测定电源电动势和内阻 的实验中 除待测电源 E r 足够的连接导线外 实验室仅提供 两只量程合适的电压表V1 V2及V1的内阻R1 一只单刀双掷开关S 实验原理图如下 写出用测量值表示的电源电动势E和内阻r的表达式 并注明式中各物理量的含义 分析 设当开关S与1接触时 电压表V1的读数为U0 当开关S与2接触时 电压表V1 V2的读数分别为U1 U2 由欧姆定律E U Ir 即有 归纳 测量