测量电源的电动势和内电阻

1、1s基本原理rv甲因合电路的欧姆定律:2、实验基本电路甲甲甲乙1实验步骤1(1)连接电路，开始开关应处于断开状态，滑动变阻器阻值调到最大.(2)检查:电表的指针是否指零一量程选择合适，EK(3)闭合电键，调节滑动变阻器滑片的位置，读出电流I、电压U的值，重复5次，列表记录.(4)整理好器材，利用公式或U-I图象处理记录的数据，求出电源的E和r3系咛譽-aIE测=e真r测:r真4、实验数据处理平均值法JB所測量的数据代入U = E-lrfit算出U2-U1I1-I2,Ei =I1U2 - UiLI1-I2同理，把其它几组2 0 E2、E3算出来,用公右E1 + E2 + E33T1 + F2 +

2、 F33即为所測电源的电动势和内阻。图象法U/v甲丙电池的选择:为使实验中U随I的变化明显，应选用内阻较大的电池，可以用旧些的干电池，但过旧的电池虽然内阻大, 但电动势不稳定，也不宜使用或给电池串联一个定值电阻，既作为保护电阻，又可使电压表的读数有明显的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。所以电流表的量程 选a赣足矣3. 要测出不少于6组I、U数据且变化范RI要大些 用方程组求解时要将测出的I、U数据中，第1和 第勾为一组，第2和第5为一组，

3、第痢第6为一组， 分别解出E、rtt再平均.4. 在画UJ图銭时*要使较多的点落在这条直钱上 或使各点均匀分布在直銭的两Ilk个别太 远的点可舍去不予考虑.这样，就可使偶然课额 到部分的抵消从而提高精确度 （如直銭上边两 个点，亶线下边三个点，使上下各点到直钱的距离 之和大致相等）5. 干电池内限较小时路端电压U的变化也较小*即 不会比电动势小很多这时，左画3图钱时纵轴的刻度可以不从#开始，而是根据测鶴的数据从 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銭斜率的绝对值照样还是电源的内这时要特别注童计 算斜率肘纵轴的刻度不从零开始二、电源电动势与内阻測量的

4、基本情景变式rv变试一.实验中除了待測电池和电鍵导线外只有电IE箱和电流表,側定电源的电动势和内电阻。如何測?(1)电路如所屁(2)主要步骤改变电阻箱阻值R,測出对应的电流I由(E=liRi+hrf EJRz+br)伯 ” Iil2(R2 - Ri)I2R2-I1R1侍：JL = r =11-12 11-12若能測出多组I. R值，以R为纵坐标,吕为横坐标,作出R 半图象,可知这条线是直线,直线在纵轴的截距一匚线的斜率E=tan a c变式二.实验中除了待測电涮和电键导线外，只有电阻箱和电压表，如何測?(1)电路如图所示(2)主要步驟改变电阻箱阻值R,測出对应 的电压U由 E = Ui + -

5、r ,E = Uz + rRiR2求出电温舸电动势和内阻变式三.今有一个IB值为5Q的定值电个理想电压表(量程大 于电瀾电动势)，开关及导线若干，能否渕电温电动势和内阻？(1)电路如(2)主要步骤:所示:断开K2、BJ 合 K1,iB下电压表读数山因合K1、K2, 況下电压表读数U2(3)电源电动势和内阻：E=U1U2变茨BL今有一个IB值为10Q的定值电阻,线若干，电压表表盘上有刻度但无刻度值。源内IB的实验方案(已知电压表内IB很大,个电压表，开关和导 Sit 个能測定某电 电压表量程大于电动势,电滨内IB约为几R)o 要求：画出实验电路简要写出完成接线后的实验步骤写出需測量的量,廿算电源

6、内IB的表达式(1)电路如所屁(2)主要步骤：|cToKi断开K2、ro合K1,记下电压表II转格数阳(3)电源内阻：团合K1、K2,记下电压表侗转格数N2Ni-N2 “Ni N2 f 二R 二 10 QN2N2变浅五.有两只伏特表V1和V2,量程已知，内阻不知，另有一干 电池，它的内阻不能忽略，但大小未知。只有这两只伏特表，电 鍵和连接导线若干，要求iiii測量廿算出干电池的电动势(巳知 电动势不趟过伏特表的量程)要求：画出測量时所用的电路图以測量的量为已知量，导岀廿算电动势的表这式(1)电路如图所示:(2)主要步骤:S211团合S1、S2, 10TV1的读数U1, E = U1 +Rvi冈

7、合S1、断开S2,圮下V1的读数9, V2的读数U2,则由上两成可得:U1U2TT*E = U；+U2 + -rRviE U1-U；变式兀.判断下列电路能否測电據电动势和内IB（电表都是理想电表）（三）（二）（四）已知电阻R 画皿实验电路亦1图.图中各元件需用题目中给出的符号或 字母标出。 实验中，当电流衰读数为h时，电压衰读数为U”当电流農 读为百肘，电压農读数为U”则可以求出,Up 4及R農示）hir = -Rhi定值电阴的欢重作用 （I ）对电路起保护 作用（2）增大电源 内阴.使外电區变他 范围增大1. （2005年全国理螺黑I 2211）测电漁B的电动势E及内團 乍约为45V rft

8、为1.50）.器材有程3V的理想电压喪程0.5A的电3E4IA （具有一定内思） 固定电IBRMQ 滑銭变觀器戏 电键K,导銭若干。=-_ (用h I家E = Ul+Il(R + r)E = U2+I2(R + r)2 （2007年宁夏理综黑2211）利用伏安法测干电池的电动 势和内眼，现宥的器材为：；干电池：电动势约为霊5符号Ti-: 电压瓠 程1V,内亀998、3口符号:电 ah BS1 A,符号:滑动变lfi：量大IB值10Q符号占: 电IB箱M量大證值SSSSSg符号5厶: 单刀单掷开关1个，符号 亠导銭若#设计测电源电动势和内阻的电路并将它s定的方框内 要求在图中标出电压衰、电流験的

9、接钱柱的正负。为了満足本实越要求并保证实验的精确度，电压喪程廐扩大 为康程的，电IB箱的IB值应为9983 Q此需要扩大电压表的最程。电區表的最程明显小于电源电动势，只能用子变阻器齟值忧较小的时候测舅, 本来踣端电臨的变化范围就变大，遠样进级缩水.使踣端电压的变他范 进步减小，将使实验i吴羞很大。3. (200阵天津理综暮22IID某研究性学习小组利用图1所 示电路测电池组的电动势E和内袒根据实笑数据绘出如下 图所示的R-由此可以得臨2$ y r=如 其中R为电IB箱读数J为电流炭读!It 09 Q910E = I(R + r) R = E-rr = 09GE = 2.9VI/f/B/fA/Z

10、 f/ /-L0 _-2.0-_ 3.0-RS8642罔2用安堵表初电阻箱济测定电源的电动势 和内电阴。并且利用團像法(找解析式 是关键处理实验敢將不管侍么方法ST? 电动势軸内电阻.实驗匱理都是闭合电 路欧姆定律，4. （200梓全国理综皿稚2211）k2 IYK】中E为直流电源 R为已知电限电压表为理想电压炭其程略大 于电源电动势&和&为开关。现要利用图中电路 测电源的电动势E和内限匕试写出主要实验步骤 及结果衰达武解析：将瓦闭合，&接到a虬 记下电压表读数 qE = 5K、均闻舍，记下电压表读数吐LRU-U“ +知思踣：用伏特表初两个定值电齟济测定电源的电动势勵内电阻，但星缺个 定値电阴

11、只能建立个闭合电路欧姆定律的方程式，解不出电动势初内电 阻两个耒知冒，必须再建立个方程。只能用2闭合时电踣的工作状态了。 另外編果对用单个伏特表单独测电动势的方號懿悉的话.问题就解决了。5（2004年广西物理黑第12题）图 中R为已知电尽为待测电 &为单刀单掷开关，K?为单刀双掷 开关，V为电压衰（内限极大） E 为电湾（内組不可惣略）现用图 中电路测电海电动势E及电fiRv（1）写出操作步Uh（2）由R&测得的,可猫 5e=_l_ ,尽=RERU2-U3R解析：K,斷开K?接到*端，记下电压表的读数UE = U K2aaM,闭舍K记下电压表的读数口E = S+-R + R,Kj仍阳含K邈別b

12、虬祀下3義韵读魏虫曹籃豎二X妙您聖11輕思踣：属于用伏特表利两个定值电阻法 测定电源的电动势利内电阴模SL但是 駅目多了丁素知量附辔聊密方济开谢接削时电as的工作状态了。另并 如果对用单个伏特表单独测电动势的方 法舷悉的话，问题就解决了。E = U?+（R +门& （2007年理嫁四川黑2211）甲同学设计了如图所示的 电路测电源电动势E及电眼尽和&的IBtt实待测电JIE （不计内IB） 待测电BRV待测电眼甩 电压衰V （程为1.5V,内限很大） 电IB箱R （09J9Q） 单刀单掷开关单刀双掷开关S? 导銭若干RiR2T甲同学已经测得电阻R=4.8Q,继续测电源电动势E和电阻 R2的阻值

13、。该同学的做法是；闭合S-将S2切换到a,多次调节电限箱，读出多姐电IB箱示数R和对应的电压乗示数U,由测得的数据，绘出了如图所示的1/UJ/R图线，则电源电动 势2=10/7 （或 1.43） 电R2=解析： U =-E R、+ R + R17?| + 7?2 + R 尽 + R 11 | EREER1 弊 R、+R2=kE = 6G利用甲同学设计的电路和测得的电BRV乙同学测电源电R2 = 1.2Q动势E和电組舄的IB值的做法是：闭合S，将切换到多 次调节电读出參姐电亀辅不数甲和对应的电压II示数U,由测得的绘出了相应的 电源电动势E和电HR2o这劃 电压表测得的数据范围_图如根据图銭衢到

14、U R + L法与甲向学的做法比较.由于_-（选填“较大彷、“较小励A辭箱丙”） 厉反 甲 同学的做法更恰当些。傲本实应该用旧干电池，匱圏徑于其内阴较大使踣端电賀 有明霾变他.以减小实龜i吴羞。乙同学的做法与甲同学的做法相 相当于电源的内阴减小，遠样电压表的変化范国减小，i吴差增大。IvA7. (2009年安徽理综黑21 D )用右图所示的电路*测定一节 干电池的电动势和内吐电池的内證较小(釣为20),为了防 止在调节滑动变詛器时造咸短路，电路中用一个定值电IfiRo起 保护作用。除电池、开关和导銭外，可供使用的实验器材还杯(a) 电流It (程0$A、3A八R(b) 电压衰(程3V、15V) (O定值电亀(RttlQx额定功率5W) (d)定值电暇(6tt10Q额定功率10W) !_ (e)滑动变限器(阴值范BI0-10 Q 额定电淹2Q (D滑动变袒器(RttSM00Q额定电流1A)那么(1)要正确完咸实验，电压衰的程应选择一Lv,电 流衰的程应选择礼应选择的定值电啊,R 应选择IB值范BI是010的滑动变IBS.(2)弓I起该实验系统逞H的主要康E9 由于电压農的分流作用造咸电流農读数总是比测值小【解析】由于电源是一节干电池(1.5V),所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几欧姆左右，加上保护电