测电源电动势和内阻

1、【实验目的】测定电池的电动势和内电阻【实验原理】1 .实验原理；根据闭合电路的欧姆定律，其方法有：如图 89 - 1所示，改变 变阻器的阻值，从电流表、 电压表中读出几组 U, I值，由U = E - Ir可得：_l U_U图 89 - 1e - iiu 2 2 1 , r -u 21i r i 2i i i 2为减小误差，至少测出6组U, I值，且变化范围要大些，然后在U - I图中描点作图，由图线纵截距和斜率找出E、r ,如图89 - 2所示。2 .实验器材：被测电池(干电池)；电流表；电压表；滑动变阻器；电键和导线等.3 .实验步骤：(1) 确定电流表、电压表的量程，按图89 1示电路把

2、器材连接好；(2) 把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大；图89 - 1用同样方法测量并记录几组I、U 值;(4 )断开电键，整理好器材;(5)数据处理：用原理中方法计算或在U I图中找出E、r .【考前须知】1.使用内阻大些(用过一段时间)的干电池，在实验中不要将I调得过大，每次读完U、 I读数立即断电，以免于电池在大电流放电时极化现象过重，E、r明显变化.2 .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，而不要顾及个别离开较远的点以 减少偶然误差.U/A4U/A3 .干电池内阻较小时U的变化较小,坐标图中数据点将呈现如图89 - 3甲所示的状况，下部大面

3、积空间得不到利图 89 - 3UA01 0.2 0.3 0.40 5 0,6用，为此可使坐标不从零开始，如图89 - 3乙所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减小些.此时图线与横轴交点不表示短路电流.计算内阻要在直线上任取两个相距较远的(3) 闭合电键， 调节变阻器， 使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，点，用_卜U计算出电池的内阻 r . I.-I4 .实验误差的来源与分析(1) 每次读完电表示数没有立即断电，造成E、r变化;(2) 测量电路存在系统误差，I真=I测十I v，末考虑伏特表分 流.【典型例题】例1现有一阻值为10 . 0 Q的定值电阻、一个开关、假设干根导线和一

4、个电压表，该电压 表外表上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(电压表 内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧)要求：(1) 画出实验电路图.(2) 简要写出完成接线实验步骤。(3) 写出用测得的量，电源内阻的表达式r = 。P移到不例2 (2000上海)某同学按如下图电路进行实验，实验时该同学将变阻器的触片同位置时测得各电表的示数如下表所示:序号A1示数(A)A2示数(A)V示数(V)V2示数(V)10.600.302.401.2020.440.322.560.48将电压表内阻看作无限大，电流表内阻看作零。(1) 电路中E、r分别为电源的电动势和内阻，R1、

5、R2、R3为定值 电值，在这五个物理量中，可根据上表中的数据求得的物理量(不要求具体计算)。(2) 由于电路发生故障，发现两电压表示数相同了(但不为零)：假设这种情况的发生是由用电器引起的，贝何能的故障原因是。【习题练习】、选择题1.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法.其中既能减小偶然 误差，又直观、简便的方法是A .测出两组I、U的数据，代入方程组E = Ui + Iir和E = U 2+血，求出E、r。B .多测几组 I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值。C .测出多组 I、U的数据，画出 U - I图像，再根据图像求E、r oD .多测出几组 I、U的数

6、据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻ro2 .用电压表和电流表测干电池的电动势和内电阻，为了使测量值比拟准确，以下措 施中，正确的选项是A.为了多测几组电流、电压值，应尽量使回路中电流大些B .每次读完电流值和电压值之后，应立即断开开关C .在作路端电压U和干路电流I的U - I图线时，应尽量使图线在坐标纸上分布的范围大 些D .由于电压表内阻远大于电池内阻，应把电流表接在电源附近3 .如下图是根据某次实验记录的数据画出的U-I图像，关于此图像，以下说法中正确的选项是A .纵轴的裁距表示电源的电动势，即E = 3.0VB .横轴的截

7、距表示电源的短路电流，即I短=0.6AC .电源的内阻r= 5 QD .电源的内阻r= 1 Q二、解答题4 .用伏安法测定电池的电动势和内电阻时，有下如实验步骤：A.翻开电键，切断电路B .恰中选择实验器材，按电路图连好电路.C、调节滑动变阻器的滑片，减小接入电路的电阻，记录一组电流表和电压表的示 数D .把滑动变阻器的滑片滑至一端，使接入电路的电阻最大E. 逐次减小滑动变阻器接入电路的电阻，记录多组电流表和电压表的示数.F. 闭合电键接通电路.把以上步骤的序号按合理顺序填写在横线上：5. 如下图为测干电池的电动势和内电阻的电路图，用两节干电池串联做电源每节 电池电动势接近1.5V，内阻约为

8、0.5 Q ,除给出的电源、导线和电键外，还有以下器材:A .直流电流表，量程B .直流电流表，量程00.6A，内阻 0.5 Q ;03A，内阻0.1 Q ;C .直流电压表，量程03V ,内阻Ik Q ;D .直流电压表，最程015V，内阻5 k Q;E.滑动变阻器，阻值范围010 Q，额定电流 2A ;F.滑动变阻器，阻值范围050 Q，测定电流1.5A其中电压表应选用 ;电流表应选用 ;滑动变阻器应选用.改变R的阻值，得到两组U 1、I 1 , U 2、I 2 的测量值，那么内电阻 r =，电源电动势E =6. 某学生用电流表和电压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

9、-20 Q。连接电路的实物图如图89 3。(1)该学生接线中错误的和不标准的做法是()(A )滑动变阻器不起变阻作用i ft(B )电流表接线有错閻 111(C)电压表量程选用不当LUhl秆八二Vk J i、丿 f ikq(D )电压表接线不妥J “ J 声耳 Oi ALJF(2)在方框里画出这个实验的正确电路图。iVi星i7 .在测电池的电动势和内电阻的实验中，一个小组记录的数据如下表所示.试根据这些数据在图中画出U I图线，由图线可知，电源的电动势E =，内电阻 ro4030O120I.40m0. 60 1/A典型例题1. 1 略2断开开关，记下电压表偏转格数Ni;合上开关，记下电压表偏转格数N2 3r_ Ni N 2 R2.