创新方案实验九测定电源的电动势和内阻-完整版PPT

1、一、实验目的1掌握伏安法测定电源的电动势和内阻的方法2掌握用图象法求电动势和内阻三、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、铅笔四、实验操作1实验步骤(1)电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图实91所示连接好电路(2)把滑动变阻器的滑片移动到使接入电路的阻值最大的一端(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(I1，U1)用同样方法测量几组I、U值，填入表格中.第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A(4)断开开关，拆除电路，整理好器材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：

2、取六组对应的U、I数据，数据满足的关系式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的大小五、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干电池2实验中电流不宜过大，每次读完U和I的数据后应立即断开电源3测量数据不少于6组，且变化范围要大些4在画UI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5若电压变化范围较小，作图线时，纵轴的刻度可不从零开始，此时要注意E和r的确定六、误差分析

3、1由读数不准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的误差3测量过程中通电时间过长或电流过大，都会引起E、r变化4电压表和电流表的内阻影响而导致的误差例1在用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中：(1)备有如下器材：A干电池1节；B滑动变阻器(020 )；C滑动变阻器(01 k)；D电压表(03 V)；E电流表(00.6 A)；F电流表(03 A)；G开关、导线若干其中滑动变阻器应选_，电流表应选_(只填器材前的序号)(2)为了最大限度地减小实验误差，请在下面的虚线框中画出该实验最合理的电路图(3)某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图实93中画出U

4、I图线，根据图线得到被测电池的电动势E_V，内电阻r_.123456I/A0.100.150.200.250.300.40U/V1.321.261.181.131.040.93解析(1)由于干电池的电动势只有1.5 V，滑动变阻器应选B，从测量的数据可以看出电流最大只有0.4 A，电流表应选E.(2)电路图如图实94甲所示(3)作出的UI图象如图实94乙所示，从图象上可以看出在U轴上的截距为1.45 V，即电源的电动势为1.45 V图象斜率的绝对值为：kU/I0.65/0.5 1.3 .答案(1)BE(2)如图实94甲所示(3)UI图象如图实94乙所示1.451.3例2在测量电源的电动势和内阻

5、的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图实95所示的实物电路(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R010 的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_(选填“1”或“2”)方案编号电阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.01用如图实96所示的电路测量电池电动势和内电阻时，若有两只电压表V1、V2量程相同，内阻分别为RV1、RV2，且RV1RV2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻分别为RA1、R

6、A2，且RA1RA2，在实验中，为了使E、r的测量值更精确一些，选择的电表可以是 ()AV1与A1BV1与A2CV2与A1 DV2与A2解析：本实验的系统误差主要来源于电压表内阻对电路的影响，电压表内阻越大，电流表所测电流越接近于干路中的电流的真实值，所测电池的内阻也越接近电池内阻的真实值，故电压表选用内阻大的好，而电流表内阻对本实验无影响，因为电流表内阻与R是串联，不需知道R与RA的值，故电流表选用哪一个都可以故选A、B.答案： AB2下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是 ()A测出两组I、U的数据，代入方程组EU1I1r和EU2

7、I2r，求出E、rB多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C测出多组I、U的数据，画出UI图象，再根据图象求出E、rD测出多组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r解析：测出多组I、U的数据，画出UI图象可消除某次测量不准造成的偶然误差，选C.答案： C3测量电源的电动势及内阻的实验电路图如图实97(a)所示图(b)中给出的器材有：待测电源(电动势约为4 V，内阻约为2 )，电压表(内阻很大，有5 V、15 V两个量程)，电流表(内阻不计，有0.1 A、1 A两个量程)，滑动变阻器(阻值范围010 )

8、，开关另有导线若干试按照图(a)中的电路在图(b)中画出连线，将器材连接成实验电路(要求正确选择电表量程，以保证仪器的安全并使测量有尽可能高的精确度)解析：电源电动势约为4 V，所以电压表选择5 V的量程，估算通过电源的最大电流为I4/2 A2 A，所以电流表选择1 A的量程；连线如图所示答案：见解析图4要测量一电源的电动势E(小于3 V)和内阻r(约1 )，现有下列器材：电压表V(3 V和15 V两个量程)、电阻箱(0999.9 )、定值电阻R03 、开关和导线某同学根据所给器材设计如图实98甲的实验电路(1)电路中定值电阻R0的作用是_(2)请根据图甲电路，在图乙中用笔画线代替导线连接电路

9、(3)该同学调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表读数U，得到两组数据：R12.0 时U12.37 V；R24.0 时U22.51 V由这两组数可求得电源的电动势为E_ V，内阻为r_ .(4)为使最终测量结果更精确，在不改变实验方法、不更换实验器材的前提下，请你对该同学提一条建议_.答案：(1)保护电源，防止短路(2)见解析图(3)2.941.2(4)见解析5某同学想自己制作一个金属温度计，为此该同学从实验室找到一个热敏电阻，并通过查资料获得该热敏电阻的阻值R随温度t变化的图线如图实99甲所示该同学进行了如下设计：将一电动势E1.5 V(内阻不计)的电源、量程5 mA内阻Rg100 的电流表及电

10、阻箱R，及用该热敏电阻作测温探头的电阻R，串成如图乙所示的电路，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”(1)电流刻度较小处对应的温度刻度_；(填“较高”或“较低”)(2)若电阻箱阻值R70 ，图丙中5 mA刻度处对应的温度数值为_.解析： (1)由闭合电路欧姆定律EIg(RRRg)，可见电流越小电阻越大，而电阻越大温度则越高，即电流刻度较小处对应的温度刻度应该较高(2)若电阻箱阻值R70 时，将数据带入EIg(RRRg)得热敏电阻的阻值R130 ，结合图甲可知此时对应的温度数值为30.答案： (1)较高(2)306(2010广东高考)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R05 )一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图实910(a)(1)在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接(2)请完成下列主要实验步骤：A检查并调节电压表指针指零：调节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是_；B将开关S