实验探究：测定电源的电动势和内阻

1、,Contents Page,目录页,实验探究： 测定电源的电动势和内阻,实验课,2.典例剖析,3.创新实验,4.备选训练,5.高考模拟演练,1.基础知识,1.基础知识,实验目的 1. 掌握用电压表和电流表测定电源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,实验九测定电池的电动势和内阻,*,*,*,*,*,*,甲,0,3、系统误差原因分析, r真, r真,E真,E测 = E真,0,0,注意事项,1选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池 2电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E会明

2、显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3 A，短时间放电不宜超过0.5 A因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电 3计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组， 分别解出E、r值再求平均值 4合理选择标度：为使图线分布空间 大，如右图所示，纵坐标可以不从零 开始，则图线和横轴的交点不再是短 路电流，电源的内阻不能用rE/I短 确定，应根据r|U / I |确定,2.典例剖析,【例1】（2016四川理综，8）用如图3所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器

3、材：待测电源（电动势约3 V，内阻约2 ），保护电阻R1（阻值10 ）和R2（阻值5 ），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。,实验主要步骤： （）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关； （）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I； （）以U为纵坐标，I为横坐标，作UI图线（U、I都用国际单位）； （）求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。,回答下列问题： （1）电压表最好选用；电流表最好选用。 A.电压表（03 V，内阻约15 k） B.电压表（03 V，内阻约3 k） C.电流表（0200 mA，内阻约2 ） D.电流表（0

4、30 mA，内阻约2 ） （2）滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是。 A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱 B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱 C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱 D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱 （3）选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E，r，代入数值可得E和r的测量值。,A,C,C,ka,kR2,3.创新实验,热点二测电源电动势的其他方法 方法1安阻法 （1）实验原理 用一个电流表和电阻箱测量，电路如图所

5、示，测量原理为：EI1（R1r），EI2（R2r），由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，内阻偏大。若已知电流表A的阻值可消除测内阻的系统误差。 （2）图象法处理数据,例2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和内电阻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Ig0.6 A，内阻rg0.1 ）和若干导线。 （1）请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图4甲中器材的连接方式，把它们连接起来。,（2）闭合开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录。当电阻箱的阻值R

6、2.6 时，其对应的电流表的示数如图乙所示。,1.52,0.3,【例3】某同学用如图6所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，R为电阻箱。干电池的工作电流不宜超过0.5 A。实验室提供的器材如下：电压表（量程03 V，内阻约3 k）；电阻箱（阻值范围0999.9 ）；开关、导线若干。 （1）请根据图6的电路图在图7中画出连线，将器材连接成实验电路。,2.86,6.07,变式1 有一个阻值为5的定值电阻，一个理想电压表(量程大于电源电动势)，开关及导线若干，能否测电源电动势和内阻？,（2）主要步骤：,（3）电源电动势和内阻：,闭合K1 、 K2 ， 记下电压表读数U2,（1）

7、电路如图所示：,断开K2、闭合K1， 记下电压表读数U1,E=U1,变式2 有一个阻值为10的定值电阻，一个电压表，开关和导线若干，电压表表盘上有刻度但无刻度值。请设计一个能测定某电源内阻的实验方案（已知电压表内阻很大，电压量程大于电动势，电源内阻约为几欧）。 要求： 画出实验电路图 简要写出完成接线后的实验步骤 写出需测量的量，计算电源内阻的表达式,（1）电路如图所示：,（2）主要步骤：,断开K2、闭合K1， 记下电压表偏转格数N1,闭合K1 、 K2 ， 记下电压表偏转格数N2,（3）电源内阻：,课堂小结,U-I法:,I-R法：,U-R法：,E测 E真,E测 E真,E测 = E真,E测 =

8、 E真,r 测 r真,r 测 r真,r 测 r真,r 测 r真,5.高考模拟演练,1.2015四川理综，8（2）用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的电动势约6 V，电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有： 电流表A1（量程030 mA）； 电流表A2（量程0100 mA）； 电压表V（量程06 V）； 滑动变阻器R1（阻值05 ）； 滑动变阻器R2（阻值0300 ）； 开关S一个，导线若干条。 某同学的实验过程如下： .设计如图9所示的电路图，正确连接电路。,回答下列问题： （1）电流表应选用，滑动变阻器应选用； （2）由图9图线，得电源内阻r； （3）用I0

9、、U0和r表示待测电阻的关系式Rx，代入数值可得Rx； （4）若电表为理想电表，Rx接在B、C之间与接在A、B之间，滑动变阻器滑片都从最大阻值位置调到某同一位置，两种情况相比，电流表示数变化范围，电压表示数变化范围。（选填“相同”或“不同”）,.将R的阻值调到最大，闭合开关，逐次调小R的阻值，测出多组U和I的值，并记录。以U为纵轴，I为横轴，得到如图10所示的图线。 .断开开关，将Rx改接在B、C之间，A与B直接相连，其他部分保持不变。重复的步骤，得到另一条UI图线，图线与横轴I的交点坐标为（I0，0），与纵轴U的交点坐标为（0，U0）。,A2,R2,25,U0 / I0 r,相同,不同,0.

10、110,9.09,1.0,6.0,3.0,1.0,3.某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精确度，需要测量电压表的内阻。实验器材中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块电压表，设计了如图13所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量，他用到的实验器材有：待测水果电池组（电动势约4 V，内阻约50 ）、双向电压表（量程为2 V，内阻约为2 k）、电阻箱（09 999 ）、滑动变阻器（0200 ），一个单刀双掷开关及若干导线。,（1）该同学按电路图连线后，首先测出了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤： 将R1的滑动触头滑至最左端，将S拨向1位置，将电阻箱阻值调为0； 调节R1的滑动触头，使电压表示数达到满偏；,保持不变，调节R2， 使电压表的示数达到； 读出电阻箱的阻值，记为R2，则电 压表的内阻RV。 （2）若测得电压表内阻为2 k，可 分析此测量值应（选填 “大于”“