试验五测定电池的电动势和内阻

1、学生物理实验 用 DIS 测电源的电动势和内阻用 DIS 测电源的电动势和内阻实验目的测量干电池的电动势和内阻。实验器材DIS 、电学实验电路板、滑线变阻器、待测干电池、导线等。实验原理改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算 机，自动生成 UI 图线，由图线得出电动势和内阻。电路图如图所示。实验步骤1把电压、电流传感器分别接入数据采集器第一、二输入口；2将实验电路板的开关 S断开，电压、电流传感器的测量夹分别接入实验板的Us、I 端；3连接滑动变阻器 R，并把阻值调到最大，开关 S 闭合；4打开“计算表格” ，改变滑动变阻器的触点，使其阻值逐渐减小

2、，同时点击“手动”按钮，记 录几组不同的电压、电流值；5打开“坐标绘图”界面，设x 轴为“ I2”，y 轴为“ U1”，点击“直线拟合” ，得实验结果如图所示；第1 页共7 页学生物理实验 用 DIS 测电源的电动势和内阻6根据上图所示，拟合直线方程为，测得电动势为 ，内阻为数据处理1用公式法计算 ， r将第 1、 2次测得的 U、I 值代入公式 U1I1rU2I2r求出I1U2I2U1I1I2U2U1I1 I2UI同理，由第 3、4 次，第 5、6 次的测量结果可求出相应的E和 r。然后求出干电池的电动势和内电阻的平均值。2用图象法求 ， r在坐标纸上，用横轴表示电流 I ，纵轴表示路端电压

3、 U， 选取适当比例， 描出所记录的各组数据 I 和 U 值的对应点 将 这些点连成一条直线。从图线与 U 坐标轴的交点确定出电池 的电动势， 由图线斜率可求内电阻。 如图所示， 连线应使尽可 能多的点在直线上，并使直线两边的点尽可能对称 。在线上任意再取另两点 P、Q，找出对应坐标 （ UP，IP）（ UQ， UP UQIQ），求出斜率 r UP I Q 。IPIQ第2 页共7 页学生物理实验 用 DIS 测电源的电动势和内阻思考题1用图象法求 和 r有什么好处？ UI 图象的数学表达式是怎样的？2使用作图法寻找规律，测定数据多一些好还是少一些好？假如实验中有一个数据点偏离较大， 作图时要不

4、要去考虑这一个点？ 3为什么坐标系原点的纵轴坐标常常不取零值？这样做有什么好处？ 4只有电压表怎样测量 和 r？，斜率表示 U R r11U R 图线纵轴截距表示 5只有电流表怎样测量 和 r？第3 页共7 页学生物理实验 用 DIS 测电源的电动势和内阻IRIr1I R 图线纵轴截距表示 ，斜率表示相关习题1 在“测定电池的电动势和内电阻”的实验中，已有待测电池、电键和导线，还需配合下列哪 一组器材，可以达到实验目的（ ）（A ）一只电流表和一只电阻箱（ B ）一只电压表和一只电阻箱 （C）一只电流表、一只电压表和一只滑线变阻器（D）一只电流表和一只滑线变阻器 2 用电流表和压表测电池电势和

5、内电阻的实验中，图中为所需器件图。（1）请你用实线代替导线把它们连成实验电路，两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动 左端时其电阻值最大。（2）一位同学记录的 6 组数据见表，试根据这些在图中画出U I 图线，根据图线求出电池的电动势为V，内阻为。图1图2IA0.120.200.310.320.500.57UV1.371.321.241.181.191.05第4 页共7 页学生物理实验 用 DIS 测电源的电动势和内阻3 在用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中，右图是某一同学的实际接线图他接线有一处错误，改正此 错误，只须去掉一根导线，这根导线的编号是 。4 某学生在做“用电流表和电压

6、表测电池的电动势和内电阻” 的实验中，根据测出的数值作出了电池 A 和电池 B 的 U I 图 象如图所示。从图上可以看出电池 A 的内电阻 电池 B 的 内电阻（填“大于”或“小于” ），若某一电阻分别接到电池 A 和电池 B 上后，该电阻器消耗的功率相等，则此电阻器的阻值 为 欧。5 （ 2004上海）在测定一节干电池（电动势约为 1.5V ，内阻约为 2）的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A 电压表量程为 15V ，B 电压表量程为 3V，A变阻器为（20，3A），B变阻器为（ 500 ，0.2A ）。 电压表应该选（填 A 或 B），这是因为变阻器应该选（填 A 或

7、B），这是因为 6 （ 2007 松江）用伏安法测一节干电池的电动势 内电阻 r，所给的器材有： （ A ）电压表 V ： 0 （B）电流表 A ：0 0.63A；（C）变阻器 R1 20）；（D）变阻器 R2（总电阻 100）；以及电键 S 和导线若干。 （ 1）电压表量程选用，电流表量程选用变阻器选用 。2）在右边的方框中画出实验电路图。7 组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出3）如图所示的 U I 图上是由实验测得的 V ， r 。（ 4）若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、 r，有可能误差较大；若选用第 组和第 组数据误差最大。7 （2008 奉贤期末）为了测定电源电动势 E 的

8、大小、内电阻 r 和定值电阻 R0 的阻值，某同学利 用 DIS 设计了如图甲所示的电路。闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头 P 向某一方向移动时，用电压传感器 1、电压传感器 2 和电流传感器测得数据， 并根据测量数据计算机分别描绘了如图乙 所示的 M 、N 两条 UI 直线。请回答下列问题：第5 页共7 页学生物理实验 用 DIS 测电源的电动势和内阻）1）（3分）根据图乙中的 M、N 两条直线可知（1 和电流传感器的数据画得的2 和电流传感器的数据画得的1 和电流传感器的数据画得的2 和电流传感器的数据画得的M 是根据电压传感器 M 是根据电压传感器 N 是根据电压传感器 N 是根据

9、电压传感器A直线B直线C直线D直线（2）（ 3 分）图像中两直线交点处电路中的工作状态是A滑动变阻器的滑动头 P 滑到了最左端 C定值电阻 R0 上消耗的功率为 0.5W （3）（3 分）根据图乙可以求得定值电阻R0BD电源的输出功率最大电源的效率达到最大值，电源电动势 EV ，内电阻 r 。8 （ 1999上海）现有一阻值为 10.0欧姆的定值电阻、 一个电键、 若干根导线和一个电压表，该电压表表面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。 （已知电压表内阻 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）在右边方框中画出实验电路图。 （2）简要写出完成接

10、线后的实验步骤。（3）写出用测得的量计算电源内阻的表达式 r和内阻 r（约几欧） ，提供下列9 （ 2001上海） 要求测量由 2节干电池串联而成的电池组的电动势器材：电压表 V（量程 3V，内阻 1k）、电压表 V2（量程 15V ，内阻 2k）、电阻箱（ 09999）、 电键、导线若干。某同学用量程为 15 V的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下： （ l）合上电键 S，将电阻箱 R阻值调到 R1 10，读得电压表的读数为 U （ 2）将电阻箱 R阻值调到 R2 20，读得电压表的读数为 U2。 由方程组 U 1 U 1/R 1、 U 2 U 2/R2 解出 、 r。为了减少实验误差

11、， 上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些 进？第6 页共7 页学生物理实验 用 DIS 测电源的电动势和内阻10 （ 2007 宝山）现有一种特殊的电池，它的电动势E 约为 9V，内阻 r 约为 40，已知该电池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， 某同学利用如图甲所示的电路进 行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑， R 为电阻箱，阻值范围 0 9999，R0是定值电阻， 可防止操作不当损坏电池， 起保护电路的作用。（ 1）实验室备有的定值电阻 格： （A） （B） （C） （D）10， 2.5W100， 1.0W200， 1.0W2000，5.0WR0 有以下几种规-1 本实验应选哪一种规格？答 （2）该同学接入符合要求的 多组数据，作出了