2016届高三物理一轮复习 （四）测定电源的电动势和内阻

1、1实验目的 (1)掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路欧姆定律 (2)掌握用图象法求电动势和内阻的方法 2实验原理 (1)实验依据：闭合电路欧姆定律,(四)测定电源的电动势和内阻,实验基础夯实,3实验器材 电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔,核心要点突破 1实验步骤 (1)电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图甲所示连接好电路 (2)把滑动变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端 (3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(U1，I1)用同样方法测量几组I、U值填入表格中 (4)断开开关，拆除电路，整

2、理好器材 2数据处理 本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法.,方法一取六组对应的U、I数据，数据满足关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小,3误差分析 (1)由读数和电表线性不良引起误差 (2)用图象法求E和r时，由于作图不准确造成误差 (3)本实验采用的测量电路是存在系统误差的，这是由于电压表的分流IV引起的，使电流表的示数I测小于电池的输出电流I真因为I真I测IV，而IVU/RV，U越大，IV越大，U趋近于零时IV也趋近

3、于零所以此种情况下图线与横轴的交点为真实的短路电流，而图线与纵轴的交点为电动势的测量值，比真实值偏小修正后的图线如右图所示，显然，E、r的测量值都比真实值偏小，r测r真、E测E真,(4)若采用如图丙所示电路，电流是准确的，当I很小时，电流表的分压很小，但随电流I增大，电流表的分压作用也逐渐增大当电流为零时，UA0，电压为准确值，等于E.此种情况的UI图线如图丁所示，所以E测E真、r测r真,4注意事项 (1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大些(选用已使用过一段时间的干电池) (2)在实验中不要将I调得过大，每次读完U和I的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重

4、，使得E和r明显变化 (3)测出不少于6组I和U的数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的U、I数据中第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E、r值再求平均 (4)在画UI图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差,【典例1】(2014年合肥高三联考)在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有： A干电池一节 B电流表(量程0.6 A) C电压表(量程3 V) D开关S和若干导线 E滑动变阻器R1(最大阻值20 ，允许最大电流1 A) F滑

5、动变阻器R2(最大阻值300 ，允许最大电流0.5 A) G滑动变阻器R3(最大阻值1 000 ，允许最大电流0.1 A),实验原理及操作,(1)按如图所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选_(填写代号) 为使测量尽可能精确，用笔画线代替导线将如图所示的实物图连接成实验电路(已连接了部分线)，要求变阻器的滑片滑至最右端时，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开关前把变阻器的滑片滑至一端，使接入电路的阻值最大； 闭合开关，调节滑动变阻器，使_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； 断开开关，整理好器材； 数据处理 (3)将实验测得的数据标在

6、如图所示的坐标图中，请作出UI图线，由此求得待测电池的电动势E_ V，内电阻r_.(结果保留三位有效数字),自主解答(1)滑动变阻器不要选阻值过大的，因为阻值过大不便于调节，要保证电流不超过额定值，电流表量程为0.6 A，所以选R1；接线柱不要接错；连线如图甲所示(3)UI图线如图乙，在UI图线中，与纵轴的交点表示电动势，斜率表示内阻，由图可求E1.50 V(1.471.52均对)r1.88 (1.861.90 均对),答案(1)E(或R1)见解析 (2)电流表电流表电压表 (3)见解析1.50 (1.471.52均对) 188(1.861.90均对),【典例2】(2014年淮南高三模拟)某同

7、学为了测量某电池的电动势E和内阻r，设计了如图甲所示的电路已知定值电阻R020 ，电压表V2的内阻很大，可视为理想电压表 (1)根据图甲所示电路，请在图乙中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接,实物连图及数据处理,(2)实验中，该同学移动滑动变阻器滑片，读出电压表V1和V2的示数U1、U2，数据如下表所示请根据表格中的数据画出U2U1的图线. (3)由图象可得该电源的电动势E_V，内阻r_.,自主解答(1)如图1所示；(2)如图2所示；,答案(1)(2)见解析(3)18(17.918.3之间均可)30(29.032.0之间均可),【典例3】(2013年高考浙江理综)采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻” (1)除了选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