测定电源的电动势和内电阻ppt.ppt

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测定电源的电动势和内电阻,庞留根吕叔湘中学2007年7月http:

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实验原理实验步骤注意事项2007年理综宁夏卷22

（2）2007年高考江苏卷907年上海虹口区教学质量检测三1407年1月广东省汕尾市调研测试1207届广东惠州市第二次调研考试12

（2）伏安法测电动势和内阻实验中测量值和真实值的比较07年1月山东潍坊市期末统考12江苏省如东高级中学07年2月期末试卷132007年理综四川卷22

（2）广东茂名市2007年第一次模考1207年苏锡常镇四市一模1307年广东普宁市华侨中学三模卷14,测定电源的电动势和内电阻,实验原理:

实验目的:

测定电池的电动势和内电阻。

如图1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值。

此外，还可以用作图法来处理数据。

即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图象（如图2）所得直线跟纵轴的交点即为电动势E值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值.,实验器材:

待测电池，电压表（0-3V）,电流表（0-0.6A），滑动变阻器（10），电键，导线。

实验步骤:

1电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。

2把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。

3闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组I、U的值。

4打开电键，整理好器材。

5处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。

注意事项:

1为了使电池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干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。

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值再平均。

4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。

个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。

这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。

5干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）。

但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。

不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻，这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始。

2007年理综宁夏卷22

（2）,设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内，要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。

为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的倍，电阻箱的阻值应为。

2,998.3,2007年高考江苏卷9,解：

图C电压不能从0测起，C错,图D中与G表并联的电阻应为电阻箱，D错,AB,07年上海虹口区教学质量检测三14,14.（5分）用电流表和电压表测电源的电动势和内电阻。

（1）在下面方框中完成所需电路。

（2）右图所示是根据两个电源的测量数据绘制的图线.由图可知：

图线与电压U轴的交点表示；电源的内电阻电源的内电阻（填“大于、小于或等于”）。

（3）图中两直线、的交点表示两个电路中相等,解：

（1）电路图如图示：

电源的电动势,小于,（3）交点表示外电压、电路中电流强度、外电路消耗电功率和外电路电阻相等,07年1月广东省汕尾市调研测试12,12、（10分）利用如图所示的一只电压表、一个电阻箱和一个电键，研究设计测量一个电池组的电动势和内阻。

根据上面实验器材：

（1）简略写出实验方案；

（2）画出实验电路图，并用笔画线作导线将所给器材连接成实验电路。

（3）用记录的实验数据（用符号代替数据）,写出电动势和内阻的表达式。

解:

（1）用电阻箱代替了电流表。

由于电压可测，由电压、电阻就可以算出电流。

实验方法：

改变电阻箱阻值，读出两组外电阻和对应的路端电压值R1、U1、R2、U2，根据闭合电路欧姆定律列出两种情况下的方程，解这个方程组可得E和r。

（2）电路图见右图所示；,07届广东惠州市第二次调研考试12

（2）,含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极。

为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U-I坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示。

请你作进一步处理，并由图求出等效电源的电动势E=V，内阻r=。

由于电压表和电流表的内阻,会产生系统误差,则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比，测得的内阻与实际值相比（填“偏大”、“偏小”和“相同”）。

1.45（0.02）,0.73（0.02）,偏小,偏小,解见下页,伏安法测电动势和内阻实验中测量值和真实值的比较：

安培表内接在并联电路之内的电路:

解：

作U=E-Ir图线如图实线示：

式中的U是路端电压,I应是通过电源的电流，,I实=IA+IV=（IA+U/RV）,可见U越大，差值（I实-IA）就越大，U=0时，差值（I实-IA）也为0，,实际的U-I图线如图蓝虚线示:

斜率增大,E测E真r测r真,该电路适用于滑动变阻器阻值很小（电源内阻很小）的情况.,07年1月山东潍坊市期末统考12,12利用如图a所示电路测量电池组的电动势E和内阻r.根据实验数据绘出1/IR图线如图b所示，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，不计电流表内阻，由此可以得到E=V，r=.,解：

由闭合电路欧姆定律,由图象得k=0.5/V，截距b=0.5/A,2,1,江苏省如东高级中学07年2月期末试卷13,13现有一特殊的电池，其电动势E约为9V，内阻r在3555范围，最大允许电流为50mA。

为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲的电路进行实验。

图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；R为电阻箱，阻值范围为09999；R0是定值电阻。

实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：

A10，2.5WB50，1.0WC150，1.0WD1500，5.0W本实验应选用，其作用是。

C,作为保护电阻,该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙的图线。

则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示。

根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为V，内电阻r为。

回路中电流,解:

由闭合电路欧姆定律得,化简得,可见图线的截距为1/E,E=10V,图线的斜率为,r/E=（0.65-0.1）/0.12=4.6,r=46,10,46,2007年理综四川卷22

（2）,22.

（2）甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。

实验器材有：

待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0-99.99），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。

先测电阻R1的阻值。

请将甲同学的操作补充完整：

闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变,读出电压表的示数U2。

则电阻R1的表达式为R1_。

将S2切换到b,解：

S2切换到a,S2切换到b,解：

E1/b=10/7V,R1+R2kE=4.210/7=6,R21.2,10/7,1.2,利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：

闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了相应的图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2。

这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围（选填“较大”、“较小”或“相同”），所以同学的做法更恰当些,较小,甲,题目,广东茂名市2007年第一次模考12,12小明的实验桌上有：

A、待测电源一个（电动势约3V,内阻小于1）B、直流电流表（量程00.63A，0.6A档的内阻约0.22,3A档的内阻约0.1）C、直流电压表（量程0315V,3V档内阻为15k，15V档内阻为25k）D、滑动变阻器（阻值范围为015，允许最大电流为1A）E、滑动变阻器（阻值范围为01000，允许最大电流为0.2A）F、开关G、导线若干H、小灯泡（电阻小于1）。

假如你是小明，请你完成：

（1）利用给出的器材测电源的电动势和内阻有如图（甲）、（乙）两种电路，为了减小测量误差，应选择图所示电路。

乙,

（2）根据你选择的电路将图（丙）中实物连接好。

（3）你选择的滑动变阻器是（填代号），理由是；（4）小明根据测出的数据，作出UI图线如图（丁）a线所示，实验所测电源的电动势为E=V，内电阻为r=；,D,选择D电流适中且移动滑片时电流表示数较明显,3.0,0.75,（5）若要利用给出的器材通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线，请你在虚线框内画出实验电路。

要求实验测出的数据尽可能多；,（6）将步骤（4）中得到的数据与步骤（5）得到的数据在同一U-I坐标系内描点作图，得到如图（丁）所示的图线a、b，如果将此电源与小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为W。

（5）解：

滑动变阻器分压接法,电流表外接法；如图示,（6）解：

a、b图线的交点坐标为（2.4A，1.2V）,P=1.22.4=2.88W,2.88,题目,07年苏锡常镇四市一模13,13数字万用电表是近年来发展起来的高科技数码产品,是传统机械式表的更新换代产品,如图甲所示。

数字万用表有测量精度高、读数方便等许多独特的优点。

具体表现在：

测量精度高,以型号“DF930”普通数字万用表为例，其电压挡所有量程内阻高达10M，而机械指针式电压表内阻一般为几千欧到几十千欧，内电阻高出23个数量级。

直流电压挡和直流电流挡的精度为0.05，欧姆挡精度为0.08，而用指针式电压表、电流表的精度只有2.5，欧姆表的精度更低，数字万用表内电阻非常理想。

现有一块型号为“DF930”的数字万用电表,用它来测量一只电池的电动势和内电阻。

提供的测量器材还有:

一只滑动变阻器R（030）,两只开关，导线若干。

b或c,电压,S1,S2,X=电动势E,欧姆,S2,S1,电压,Y=变阻器的阻值R,Z=路端电压U，,X,题目,13现要按图所示的电路测量一节旧干电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（约20），可供选择的器材如下：

电流表A1、A2（量程0500A，内阻约为500）、滑动变阻器R（阻值0100、额定电流1.0A），定值电阻R1（阻值约为100），电阻R2、R3（阻值0999.9），开关、导线若干。

由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装（扩大量程），然后再按图所示的电路进行测量。

07年广东普宁市华侨中学三模卷14,第3页,

（1）测量电流表A2的内阻按图电路测量A2的内阻，以下给出了实验中必要的操作：

A断开S1B闭合S1、S2C按图连接线路，将滑动变阻器R的滑片调至最左端，R2调至最大D调节R2，使A1的示数为I1，记录R2的值E断开S2，闭合S3F调节滑动变阻器R，使A1、A2的指针偏转适中，记录A1的示数I1请按合理的顺序排列实验步骤（填序号）：

。

CBFEDA,第4页,

（2）将电流表A2（较小量程）改装成电流表A（较大量程）如果

（1）中测出A2的内阻为468.0，现用R2将A2改装成量程为20mA的电流表A，应把R2调为与A2并联，改装后电流表A的内阻RA为。

（3）利用电流表A、电阻箱R3测电池的电动势和内阻用电流表A、电阻箱R3及开关S接图所示的电路测电池的电动势和内阻,实验时,改变R3的值,记录下电流表A的示数I，得到若干组R3、I的数据，然后通过作出有关物理量的线性图象,求得电池电动势E和内阻r。

a.请写出与你所作线性图象对应的函数关系式.b请在虚线框内坐标中作出定性图象（要求标明两个坐标轴所代表的物理量，用符号表示）。

c图中表示E，图中表示r。

12,11.7,见下页,题目,（3）答案一,a.R3+RA=E/I-r,c直线斜率表示E纵轴截距的绝对值表示r,答案二,c直线斜率的倒数表示E纵轴截距除以斜率表示r,答案三,c直线的斜率表示E纵轴截距的绝对值与RA的差表示r,题目,第2页,