测量电源电动势和内阻的常用方法复习课

1、测量电源电动势和内阻的常用方法,测量电源电动势和内阻第二课时：,高三物理一轮复习,一、近年对本知识点的考察：,利用电流表和电压表测定E、r实验在高中电学实验中占有很重要的地位，此实验的基本原理是闭合电路欧姆定律 ，其变形式为： ，对于不同的变形式，进行适当的转化，又对应不同的求E、r的方法。,【例1】 在“用电流表和电压表测电池的电动势和内阻”的实验中,提供的器材有: A.干电池一节 B.电流表(量程0.6 A) C.电压表(量程3 V) D.电键S和若干导线 E.滑动变阻器R1(最大阻值20 ,允许最大电流1 A) F.滑动变阻器R2(最大阻值300 ,允许最大电流0.5 A) G.滑动变阻

2、器R3(最大阻值1 000 ,允许最大电流0.1 A) 实验测得的数据标在下图所示的坐标中,(1)按如图20甲所示电路测量干电池的电动势和内阻,滑动变阻器应选 (填写前面的选项).,E,方法一：用一只电压表、一只电流表测量（伏安法）,由实验数据可知，实验中的电流可达到0.6A,分析：,所以选择E,(1) 为使测量尽可能精确,将如图乙所示的实物图连接成实验电路(已连接了部分线),要求变阻器的滑动触头滑至最右端时,其使用电阻值最大.,(2)实验步骤: 按实验要求连接好电路.闭合电键前把变阻器的滑动触头滑至一端,使接入电路的阻值 . 闭合电键,调节滑动变阻器,使电流表的指针有明显偏转,读取 和 的示

3、数.用同样方法测量多组数据. 断开电键,整理好器材. 数据处理.,最大,电流表,电压表,(3)将实验测得的数据标在如图所示的坐标图中, 请作出UI图线,由此求得待测电池的电动势E= V,内阻r= .(结果保留三位有效 数字),1.50,1.88,由闭合电路欧姆定律U=E-Ir知，在U-I图像中，图像与纵轴的截距表示E，斜率的绝对值表示r,分析：,归纳总结：,1、实验器材的选择,2、实物图连接,3、实验步骤的考查,4、通过处理U-I图像求E、r,5、有效数字的保留,用一只电压表、一只电流表测量（伏安法）,如果在这个实验中没有给电压表或者电流表，而是给了一只灵敏电流计、一个定值电阻R0，那又如何来

4、测量E和r?,问题1：,【例2】 某同学为了较精确地测量某一节干电池的电动势和内阻,实验室准备了下列器材: A.待测干电池E(电动势约为1.5 V,内阻约为1 ) B.电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻为100 ) C.电流表A(量程00.6 A,内阻约为1 ) D.滑动变阻器R1(010 ,额定电流为2 A) E.滑动变阻器R2(01 k,额定电流为1 A) F.定值电阻R0(阻值为900 ) G.开关一个,导线若干,方法二：一只灵敏电流计、一只电表、一个定值电阻R0,(1)为了能比较准确地进行测量,同时还要考虑操作的方便,实验中滑动变阻器应选 .,D,(3)根据电路图,将实物图连接起来,

5、组成完整的电路,(2)根据题意在图中画出该实验所需要的电路图.,(4)如图所示,是某同学根据正确的实验得到的数据作出的图线,其中,纵坐标I1为电流表G的示数,横坐标I2为电流表A的示数,由图可知,被测干电池的电动势为 V,内电阻为 (保留2位有效数字),1.4,0.67,结合I1 -I2图像，,分析：,归纳总结：,当实验中只给一只电流表或电压表、一只灵敏电流计、一个定值电阻R0时，应该把灵敏电流计和定值电阻R0改装成缺少的电压表或电流表，如图所示：,根据闭合电路欧姆定律写出表达式：,画图：,由斜率和截距求出E和r,有一电池,它的电动势E约为9 V,内阻r约50 ,允许输出的最大电流为50 mA

6、,为了测定这个电池的电动势和内阻,实验室提供以下器材:,（1）画出实验电路原理图.图中各元 件要用题目中给出的符号或字母标出.,(2)根据两次实验数据可以求出E= r= (用已知量和测得量的符号表示);式中各符号的意义是：,U1、U2是电压表两次的读数,I1、I2是电流表两次的读数,问题2：,如果实验中只给一只电流表、滑动变阻箱，如何测量E和r?,方法三：用一只电流表、滑动变阻箱测量（安阻法）,电路如图：,则由闭合电路欧姆定律得：,适当转化后可得：,则在 图像中，,与纵轴的截距表示,斜率k表示E,方法三：用一只电流表、滑动变阻箱测量（安阻法）,【例3】某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池.

7、该同学想测量一下这个电池的电动势E和内阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 ,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6 A,内阻rg=0.1 )和若干导线. (1)请根据测定电动势E和内阻r的要求, 设计图中器件的连接方式,画线把它们连接起来.,方法三：用一只电流表、滑动变阻器测量（安阻法）,(2)在图上把描绘出的坐标点连成图线得出这个电池的电动势E= V, 内阻r= .,1.52,0.3,问题3：,还有没有别的方案来测量E和r?,提示：,如果用于测量的器材中只给一只电压表和滑动变阻箱，如何进行测量？,方法四：用一只电压表、滑动变阻箱测量（伏阻法）,例题4（

8、2010年江苏高考）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路,（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”）,最大值,（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值为10欧姆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,2,（3）根据实验数据描点，绘出的 图象是一条直线若直线的 斜率为k，在 坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势 E= ，内阻r= （用k、b和R0表示）,方法五：用两只电压表（伏伏法）,【例5】在“测定电源电动势和内阻”的实验中,除待测电源(E、r),足够的连接导线外,实验室仅提供:两只量程合适的电压表V1、V2及V1的内阻R1,一只单刀双掷开关S.实验原理图如下. 写出用测量值表示的电源电动势E和内阻r的表达式,并注明式中各物理量的含义.,分析：设当开关S与1接触时,电压表V1的读数为U0;当开关S与2接触时,电压表V1、V2的读数分别为U1、U2,由欧姆定律E=U+Ir,即有,归纳：