測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻

1、1s基本原理rv甲因合電路的歐姆定律:2、實(shí)驗(yàn)基本電路甲甲甲乙1實(shí)驗(yàn)步驟1(1)連接電路，開始開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大.(2)檢查:電表的指針是否指零一量程選擇合適，EK(3)閉合電鍵，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出電流I、電壓U的值，重復(fù)5次，列表記錄.(4)整理好器材，利用公式或U-I圖象處理記錄的數(shù)據(jù)，求出電源的E和r3系嚀譽(yù)-aIE測=e真r測:r真4、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理平均值法JB所測量的數(shù)據(jù)代入U(xiǎn) = E-lrfit算出U2-U1I1-I2,Ei =I1U2 - UiLI1-I2同理，把其它幾組2 0 E2、E3算出來,用公右E1 + E2 + E33T1 + F2 +

2、 F33即為所測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。圖象法U/v甲丙電池的選擇:為使實(shí)驗(yàn)中U隨I的變化明顯，應(yīng)選用內(nèi)阻較大的電池，可以用舊些的干電池，但過舊的電池雖然內(nèi)阻大, 但電動(dòng)勢不穩(wěn)定，也不宜使用或給電池串聯(lián)一個(gè)定值電阻，既作為保護(hù)電阻，又可使電壓表的讀數(shù)有明顯的2. 干電池在大電流放電時(shí)，電動(dòng)勢E會(huì)明顯下降”內(nèi) 阻r會(huì)明顯增大，故長時(shí)間放電不宜超過0.3A,短時(shí)間 放電不宜超過0.5A。因此，實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大, 讀電表要快，每次讀完立即斷電。所以電流表的量程 選a贛足矣3. 要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)且變化范RI要大些 用方程組求解時(shí)要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和 第勾為一組，第2和第5為一組，

3、第痢第6為一組， 分別解出E、rtt再平均.4. 在畫UJ圖銭時(shí)*要使較多的點(diǎn)落在這條直錢上 或使各點(diǎn)均勻分布在直銭的兩Ilk個(gè)別太 遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不予考慮.這樣，就可使偶然課額 到部分的抵消從而提高精確度 （如直銭上邊兩 個(gè)點(diǎn)，亶線下邊三個(gè)點(diǎn)，使上下各點(diǎn)到直錢的距離 之和大致相等）5. 干電池內(nèi)限較小時(shí)路端電壓U的變化也較小*即 不會(huì)比電動(dòng)勢小很多這時(shí)，左畫3圖錢時(shí)縱軸的刻度可以不從#開始，而是根據(jù)測鶴的數(shù)據(jù)從 某一恰當(dāng)值開始（橫坐標(biāo)I必須從零開始）。但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流不過直銭斜率的絕對值照樣還是電源的內(nèi)這時(shí)要特別注童計(jì) 算斜率肘縱軸的刻度不從零開始二、電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻測量的

4、基本情景變式rv變試一.實(shí)驗(yàn)中除了待測電池和電鍵導(dǎo)線外只有電IE箱和電流表,側(cè)定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻。如何測?(1)電路如所屁(2)主要步驟改變電阻箱阻值R,測出對應(yīng)的電流I由(E=liRi+hrf EJRz+br)伯 ” Iil2(R2 - Ri)I2R2-I1R1侍：JL = r =11-12 11-12若能測出多組I. R值，以R為縱坐標(biāo),呂為橫坐標(biāo),作出R 半圖象,可知這條線是直線,直線在縱軸的截距一匚線的斜率E=tan a c變式二.實(shí)驗(yàn)中除了待測電涮和電鍵導(dǎo)線外，只有電阻箱和電壓表，如何測?(1)電路如圖所示(2)主要步驟改變電阻箱阻值R,測出對應(yīng) 的電壓U由 E = Ui + -

5、r ,E = Uz + rRiR2求出電溫舸電動(dòng)勢和內(nèi)阻變式三.今有一個(gè)IB值為5Q的定值電個(gè)理想電壓表(量程大 于電瀾電動(dòng)勢)，開關(guān)及導(dǎo)線若干，能否渕電溫電動(dòng)勢和內(nèi)阻？(1)電路如(2)主要步驟:所示:斷開K2、BJ 合 K1,iB下電壓表讀數(shù)山因合K1、K2, 況下電壓表讀數(shù)U2(3)電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻：E=U1U2變茨BL今有一個(gè)IB值為10Q的定值電阻,線若干，電壓表表盤上有刻度但無刻度值。源內(nèi)IB的實(shí)驗(yàn)方案(已知電壓表內(nèi)IB很大,個(gè)電壓表，開關(guān)和導(dǎo) Sit 個(gè)能測定某電 電壓表量程大于電動(dòng)勢,電濱內(nèi)IB約為幾R(shí))o 要求：畫出實(shí)驗(yàn)電路簡要寫出完成接線后的實(shí)驗(yàn)步驟寫出需測量的量,廿算電源

6、內(nèi)IB的表達(dá)式(1)電路如所屁(2)主要步驟：|cToKi斷開K2、ro合K1,記下電壓表II轉(zhuǎn)格數(shù)陽(3)電源內(nèi)阻：團(tuán)合K1、K2,記下電壓表侗轉(zhuǎn)格數(shù)N2Ni-N2 “Ni N2 f 二R 二 10 QN2N2變淺五.有兩只伏特表V1和V2,量程已知，內(nèi)阻不知，另有一干 電池，它的內(nèi)阻不能忽略，但大小未知。只有這兩只伏特表，電 鍵和連接導(dǎo)線若干，要求iiii測量廿算出干電池的電動(dòng)勢(巳知 電動(dòng)勢不趟過伏特表的量程)要求：畫出測量時(shí)所用的電路圖以測量的量為已知量，導(dǎo)岀廿算電動(dòng)勢的表這式(1)電路如圖所示:(2)主要步驟:S211團(tuán)合S1、S2, 10TV1的讀數(shù)U1, E = U1 +Rvi岡

7、合S1、斷開S2,圮下V1的讀數(shù)9, V2的讀數(shù)U2,則由上兩成可得:U1U2TT*E = U；+U2 + -rRviE U1-U；變式兀.判斷下列電路能否測電據(jù)電動(dòng)勢和內(nèi)IB（電表都是理想電表）（三）（二）（四）已知電阻R 畫皿實(shí)驗(yàn)電路亦1圖.圖中各元件需用題目中給出的符號(hào)或 字母標(biāo)出。 實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流衰讀數(shù)為h時(shí)，電壓衰讀數(shù)為U”當(dāng)電流農(nóng) 讀為百肘，電壓農(nóng)讀數(shù)為U”則可以求出,Up 4及R農(nóng)示）hir = -Rhi定值電陰的歡重作用 （I ）對電路起保護(hù) 作用（2）增大電源 內(nèi)陰.使外電區(qū)變他 范圍增大1. （2005年全國理螺黑I 2211）測電漁B的電動(dòng)勢E及內(nèi)團(tuán) 乍約為45V rft

8、為1.50）.器材有程3V的理想電壓喪程0.5A的電3E4IA （具有一定內(nèi)思） 固定電IBRMQ 滑銭變觀器戲 電鍵K,導(dǎo)銭若干。=-_ (用h I家E = Ul+Il(R + r)E = U2+I2(R + r)2 （2007年寧夏理綜黑2211）利用伏安法測干電池的電動(dòng) 勢和內(nèi)眼，現(xiàn)宥的器材為：；干電池：電動(dòng)勢約為霊5符號(hào)Ti-: 電壓瓠 程1V,內(nèi)亀998、3口符號(hào):電 ah BS1 A,符號(hào):滑動(dòng)變lfi：量大IB值10Q符號(hào)占: 電IB箱M量大證值SSSSSg符號(hào)5厶: 單刀單擲開關(guān)1個(gè)，符號(hào) 亠導(dǎo)銭若#設(shè)計(jì)測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的電路并將它s定的方框內(nèi) 要求在圖中標(biāo)出電壓衰、電流験的

9、接錢柱的正負(fù)。為了満足本實(shí)越要求并保證實(shí)驗(yàn)的精確度，電壓喪程廐擴(kuò)大 為康程的，電IB箱的IB值應(yīng)為9983 Q此需要擴(kuò)大電壓表的最程。電區(qū)表的最程明顯小于電源電動(dòng)勢，只能用子變阻器齟值憂較小的時(shí)候測舅, 本來踣端電臨的變化范圍就變大，遠(yuǎn)樣進(jìn)級縮水.使踣端電壓的變他范 進(jìn)步減小，將使實(shí)驗(yàn)i吳羞很大。3. (200陣天津理綜暮22IID某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖1所 示電路測電池組的電動(dòng)勢E和內(nèi)袒根據(jù)實(shí)笑數(shù)據(jù)繪出如下 圖所示的R-由此可以得臨2$ y r=如 其中R為電IB箱讀數(shù)J為電流炭讀!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用安堵表初電阻箱濟(jì)測定電源的電動(dòng)勢 和內(nèi)電陰。并且利用團(tuán)像法(找解析式 是關(guān)鍵處理實(shí)驗(yàn)敢將不管侍么方法ST? 電動(dòng)勢軸內(nèi)電阻.實(shí)驗(yàn)匱理都是閉合電 路歐姆定律，4. （200梓全國理綜皿稚2211）k2 IYK】中E為直流電源 R為已知電限電壓表為理想電壓炭其程略大 于電源電動(dòng)勢&和&為開關(guān)。現(xiàn)要利用圖中電路 測電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)限匕試寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟 及結(jié)果衰達(dá)武解析：將瓦閉合，&接到a虬 記下電壓表讀數(shù) qE = 5K、均聞舍，記下電壓表讀數(shù)吐LRU-U“ +知思踣：用伏特表初兩個(gè)定值電齟濟(jì)測定電源的電動(dòng)勢勵(lì)內(nèi)電阻，但星缺個(gè) 定値電陰

11、只能建立個(gè)閉合電路歐姆定律的方程式，解不出電動(dòng)勢初內(nèi)電 阻兩個(gè)耒知冒，必須再建立個(gè)方程。只能用2閉合時(shí)電踣的工作狀態(tài)了。 另外編果對用單個(gè)伏特表單獨(dú)測電動(dòng)勢的方號(hào)懿悉的話.問題就解決了。5（2004年廣西物理黑第12題）圖 中R為已知電盡為待測電 &為單刀單擲開關(guān)，K?為單刀雙擲 開關(guān)，V為電壓衰（內(nèi)限極大） E 為電灣（內(nèi)組不可惣略）現(xiàn)用圖 中電路測電海電動(dòng)勢E及電fiRv（1）寫出操作步Uh（2）由R&測得的,可貓 5e=_l_ ,盡=RERU2-U3R解析：K,斷開K?接到*端，記下電壓表的讀數(shù)UE = U K2aaM,閉舍K記下電壓表的讀數(shù)口E = S+-R + R,Kj仍陽含K邈別b

12、虬祀下3義韻讀魏蟲曹籃豎二X妙您聖11輕思踣：屬于用伏特表利兩個(gè)定值電阻法 測定電源的電動(dòng)勢利內(nèi)電陰模SL但是 駅目多了丁素知量附轡聊密方濟(jì)開謝接削時(shí)電as的工作狀態(tài)了。另并 如果對用單個(gè)伏特表單獨(dú)測電動(dòng)勢的方 法舷悉的話，問題就解決了。E = U?+（R +門& （2007年理嫁四川黑2211）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的 電路測電源電動(dòng)勢E及電眼盡和&的IBtt實(shí)待測電JIE （不計(jì)內(nèi)IB） 待測電BRV待測電眼甩 電壓衰V （程為1.5V,內(nèi)限很大） 電IB箱R （09J9Q） 單刀單擲開關(guān)單刀雙擲開關(guān)S? 導(dǎo)銭若干RiR2T甲同學(xué)已經(jīng)測得電阻R=4.8Q,繼續(xù)測電源電動(dòng)勢E和電阻 R2的阻值

13、。該同學(xué)的做法是；閉合S-將S2切換到a,多次調(diào)節(jié)電限箱，讀出多姐電IB箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓乗示數(shù)U,由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的1/UJ/R圖線，則電源電動(dòng) 勢2=10/7 （或 1.43） 電R2=解析： U =-E R、+ R + R17?| + 7?2 + R 盡 + R 11 | EREER1 弊 R、+R2=kE = 6G利用甲同學(xué)設(shè)計(jì)的電路和測得的電BRV乙同學(xué)測電源電R2 = 1.2Q動(dòng)勢E和電組舄的IB值的做法是：閉合S，將切換到多 次調(diào)節(jié)電讀出參姐電亀輔不數(shù)甲和對應(yīng)的電壓II示數(shù)U,由測得的繪出了相應(yīng)的 電源電動(dòng)勢E和電HR2o這劃 電壓表測得的數(shù)據(jù)范圍_圖如根據(jù)圖銭衢到

14、U R + L法與甲向?qū)W的做法比較.由于_-（選填“較大彷、“較小勵(lì)A(yù)辭箱丙”） 厲反 甲 同學(xué)的做法更恰當(dāng)些。傲本實(shí)應(yīng)該用舊干電池，匱圏徑于其內(nèi)陰較大使踣端電賀 有明霾變他.以減小實(shí)龜i吳羞。乙同學(xué)的做法與甲同學(xué)的做法相 相當(dāng)于電源的內(nèi)陰減小，遠(yuǎn)樣電壓表的変化范國減小，i吳差增大。IvA7. (2009年安徽理綜黑21 D )用右圖所示的電路*測定一節(jié) 干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)吐電池的內(nèi)證較小(釣為20),為了防 止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變詛器時(shí)造咸短路，電路中用一個(gè)定值電IfiRo起 保護(hù)作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)銭外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還杯(a) 電流It (程0$A、3A八R(b) 電壓衰(程3V、15V) (O定值電亀(RttlQx額定功率5W) (d)定值電暇(6tt10Q額定功率10W) !_ (e)滑動(dòng)變限器(陰值范BI0-10 Q 額定電淹2Q (D滑動(dòng)變袒器(RttSM00Q額定電流1A)那么(1)要正確完咸實(shí)驗(yàn)，電壓衰的程應(yīng)選擇一Lv,電 流衰的程應(yīng)選擇禮應(yīng)選擇的定值電啊,R 應(yīng)選擇IB值范BI是010的滑動(dòng)變IBS.(2)弓I起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)逞H的主要康E9 由于電壓農(nóng)的分流作用造咸電流農(nóng)讀數(shù)總是比測值小【解析】由于電源是一節(jié)干電池(1.5V),所選量程為3V的電壓表；估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾歐姆左右，加上保護(hù)電