用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻

用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻实验目的掌握测定电池的电动势和内电阻的方法。实验原理用电流表和电压表测出电流和路端电压，再闭合电路欧姆定律来求出电池的电动势和内阻。实验器材被测电池（干电池）、电流表、电压表、滑动变阻器、电键和导线等。实验步骤1.确定电流表、电压表的量程，按图所示电路把器材连接好；把变阻器的滑动片移到一端使连入电路和阻值最大；闭合电键、调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数；4•用同样方法测量并记录几组I、U值；5.断开电键，整理好器材；6•根据测得的数据绘制U-I图线，所得图线的延长线与轴交点即为电动势，图线斜率的绝对值即为电池的内阻，也可用解方程组的方法计算出的值。实验结论通过设计电路，分别用电流表和电压表测出电路电流和路端电压，根据闭合电路欧姆定律即可求出厶-爲一电池的电动势和内电阻。由实验的电路图通过两次测量可解得电池内阻： ，电动势：。也可以多测几组数据，通过U-I图像求解。所得图线的延长线与U轴交点即为电动势，图线斜率的绝对值即为电池的内阻。实验考点本实验是电学中的重要实验之一，涉及到电路的设计和连接、器材的选择、数据的处理、误差的分析等问题，这些都是电学实验中常考的内容。此外，本实验还会有多种变式，如除了用伏安法测定电池的电动势和内电阻外，还可以用电阻箱代替安培表与滑线变阻器或用电阻箱代替伏特表和滑线变阻器完成该实验。经典考题1、在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，一位同学记录了6组数据（如下表）。7-一一a®12i4560.120.11Os32D.440.57•fiFFCJ(V)1.371321.24I.1S1.>51-051）根据数据选定下列供选用仪器，并按本实验要求：电流表量程选 A,电压表量程选 V。滑动变阻器选 Q。干电池（U=1.5V）；直流电流表（0~0.60A挡，内阻0.1Q）,（0~3.00A挡，内阻为0.02Q）；直流电压表（0~3.00V挡，内阻5kQ）,（0~15.0V挡，内阻为25kQ）；滑动变阻器（0〜10Q，允许最大电流为1.00A）；

滑动变阻器（0〜1000Q，允许最大电流0.60A）；开关一个，导线若干。在图1实物图中按所选规格连线。（2）根据记录数据在图2所示的坐标纸上作U-I图线，并根据图线求出E= ，r= 2、如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内电阻的实验中，由于未考虑电流表的内阻，其测量值£和r与真实值£0和2、如图所示，用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内电阻的实验中，由于未考虑电流表的内阻，其测量值£和r与真实值£0和r0相比较，正确的是 （）A.£=£0，r=r0 B.£>£0，r<r0 C.£=£0，r>r0 D.£>£0，r>r03、在做测量干电池的电动势和内电阻的实验时，备有下列器材可供选用：A.干电池一节（电动势约1.5V）；B.直流电流表（量程为0~0.6A~3A,0.6A挡内阻为0.10Q,3A挡内阻为0.025Q）；C.直流电压表（量程为0~3V~15V,3V挡内阻为5kQ,15V挡内阻为25kQ）；D.滑动变阻器（阻值范围为0〜15Q，允许最大电流为1A）；E.滑动变阻器（阻值范围为0〜1000Q，允许最大电流为0.5A）；F.开关；G.导线若干根；H.电池夹。1）将选定的器材按本实验要求的电路（系统误差较小），在图1所示的实物图上连线。（2）如图2所示，电流表指针停止在图示

位置，量程取0.6A挡时读数为 ；量程取3A挡时读数为 。电压表指针停在图2所示位置，量程取3V挡时读数为 ；量程取15V挡时读数为 。（3）根据实验记录，画出的U-I图象如图3所示，可得待测电池的内电阻为 Q。

。（填⑷按本实验要求的电路测出的丑爾和F与真实值比较：%。（填“>”、“<”或“=”）答案1、分析：（1）根据记录数据和电流、电压有效数字位数，电流表选0.60A量程，电压表选3.OOV量程，变阻器选择0〜10Q。实物连线如图3所示。由图象知，第2、4、6组数据均偏离在直线两侧，第1、3、5组数据测得较准。第2、4、6组数据在图线之外，对由图线求电动势和内阻没有产生误差影响，因此用图象法求电池的电动势要优于用计算法求电池的电动势和内阻。因为用计算法时，各组数据均参与运算。由图线知E=1.45V，r=tana=1.45-1.00064由图线知E=1.45V，r=tana=1.45-1.00064G=0.70QUN图32、分析：测电源电动势和内电阻有三种方法：一是用电流表和电压表来测量；二是用一只电压表来测量，三是用一只电流表来测量。当不考虑电流表内阻RA的影响时，由全电路欧姆定律，得£=I1R1+I1r ①£=I2R2+I2r ②联立①、②解得当考虑RA影响时，由全电路欧姆定律，得,£0=I1（R1联立①、②解得当考虑RA影响时，由全电路欧姆定律，得,£0=I1（R1+RA+r0）③£q=|2（R2+RA+r0）④联立③④解得比较两组结果，知£0=£，r0<r。选项C正确。3、解析：（1）连接如图。首先是仪器选择，只有一节干电池，故电压表选C（0~3V），整个实验电路中的电流只要不造成短路现象，电流也不会超过0.6A，且在此实验中电池放电电流不宜过大，以在O.6A内为宜，故电流表量程应选B中的0~0.6A。由以上知，滑动变阻器宜选D（0〜15Q）。然后是要用的开关（F）、导线（G）和电池夹（H）。其次是电路选择，题目要求系统误差较小，应采用如图3-48所示电路（尽管这种电路不宜采用，但题目特别强调要求系统误差较小），再次就是连接线路，将电池、电键、滑动变阻器、电流表等接成串联电路，最后将电压表接在滑动变阻器两接线