2012年12月21日

1、實驗十：測定電源的電動勢和內阻一、測定電源的電動勢和內阻1實驗原理(1)公式法：如圖 S101 所示，改變 R 的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組 U、I 值，利用 UEIr 求出幾組 E、r值，最后分別算出它們的平均值.圖 S101圖 S102(2)作圖法：在坐標紙上以 I 為橫坐標、U 為縱坐標，用測出的幾組 I、U 值(6組)，畫出 UI 圖象如圖 S102 所示，所得直線的縱截距即為電動勢的值，圖線斜率的絕對值即為內阻 r 的值2注意事項(1)為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內阻應大些(選用已使用過一段時間的干電池)(2)電池在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴重，電動勢 E 會明顯下降，內

2、阻 r 會明顯增大，故長時間放電不宜超過 0.3 A，短時間放電不宜超過 0.5 A，因此，實驗中不要將 R 調得過小，讀電表示數(shù)要快，每次讀完應立即斷電3誤差分析(1) I真I測IV， E測=I測（R+r） E真=I真（R+r） 所以：E測E真 r測r真圖 S103二、測電源電動勢和內阻的其他方法1用電流表、電阻箱測量(1)電路圖：如圖 S104 所示圖 S104(2)原理：根據(jù)閉合電路的歐姆定律得 EIRIr，改變電阻箱的阻值就能得到 R、I 數(shù)據(jù)，利用兩組數(shù)據(jù)就能求得 E、r，也可利用多組數(shù)據(jù)作圖象來求解(2)原理：根據(jù)閉合電路的歐姆定律得EUr，改變電2用電壓表、電阻箱測量(1)電路圖

3、：如圖 S105 所示圖 S105UR阻箱的阻值就能得到 R、U 數(shù)據(jù)，利用兩組數(shù)據(jù)就能求得 E、r，也可利用多組數(shù)據(jù)作圖象來求解題組1測定電源的電動勢和內阻1在用電壓表、電流表測兩節(jié)干電池串聯(lián)的電動勢和內阻時，除備有被測電池、電鍵和足夠的導線外，還備有下列儀器可供選擇：A電流表(00.6 A)C電壓表(03 V)B電流表(03 A)D電壓表(015 V)E滑動變阻器(20 ，2 A)F滑動變阻器(1700 ，0.3 A)應該選用的儀器是_(填器材前面的選項字母)題組2測電源電動勢和內阻的其他方法3利用如圖 S108 所示的一個電壓表、一個電阻箱和一個電鍵，測量一個電池組的電動勢和內阻(1)在

4、虛線框內畫出實驗電路圖，并用筆畫線做導線將所給器材連接成實驗電路圖 S1081(潮陽 2012 屆高三模擬)某同學利用電流表和電阻箱測量電池組的電動勢和內阻，實驗原理如圖 S1012.圖 S1012(1)實驗的主要步驟如下：A檢查并調節(jié)電流表指針指零，將開關 S 斷開，按照電路圖連線B調節(jié)電阻箱 R 的阻值至_最大值C將開關 S 閉合，逐漸調節(jié) R 使電流表指針有足夠的偏轉，記下此時_和_電阻箱的阻值電流表的示數(shù)圖 S1013(2) 由圖 S10 13 可求得電動勢 E _ V ，內阻 r _ .(結果保留兩位有效數(shù)字)(3)由于電流表不是理想電流表，所以測得電源內阻比實際大值偏_(填“大”或

5、“小”)2.8(2.63.0)1.0(0.61.0)易錯點由 UI 圖象求解電動勢和內阻【例題】(雙選)如圖 S1014 是某電源的路端電壓與電流)圖 S1014的 UI 圖象，下列說法中正確的是(A該電源的電動勢是 2.8 VB該電源的短路電流是 1.0 AC該電源的內阻是 2.8 D該電源的內阻是 0.8 錯解分析：錯選B、C，誤把圖線與I 軸的截距當成了短路電流錯誤原因是沒有理解短路電流是路端電壓為零時的電流，而與I 軸相交時路端電壓為2.0 V看錯短路電流后，用rEI短求內阻，而錯選C.UI該圖線斜率的絕對值，所以r2.82.01.00.8 ，C錯誤，D 正確故選A、D.正確解析：圖線

6、與U 軸的交點表示電流為零時的路端電壓，即是電動勢E，A 項正確；電流為1.0 A 時的路端電壓是2.0 V，所以電源的短路電流應該大于1.0 A，B 項錯誤；電源的內阻是方法點撥：解答此類問題首先要看清楚縱坐標軸的標度是否從零開始，若從零開始，則縱截距表示電源電動勢，橫截距表示短路電流；若縱坐標不是從零開始標注的，縱截距依然是電源電動勢，橫截距則不再表示短路電流指點迷津：在做“測定電源電動勢和內阻”實驗中，由于干電池的內阻較小，斜率太小，所以描點及所連線的下部空間得不到利用，誤差太大，為此，可使縱坐標(U 軸)不從零開始，把坐標比例放大，以減小誤差，所以這樣畫出的圖線與橫軸(I 軸)的交點并

7、不是路端電壓為零時的電流，即不是短路電流但與縱坐標(U 軸)的交點表示電流為零時的電壓，還是表示電動勢E.對于電源的UI 圖象，應正確地理解其物理意義，不能死記結論，生搬硬套，應從閉合電路歐姆定律來理解，電動勢等于開路時的路端電壓，即圖象中對應電流為零時的路端電壓為電源電動勢，而電壓為零時的電流為外電路短路時的電流1用電流表和電壓表測定電池的電動勢 E 和內阻 r，如圖S1015 是某電源的路端電壓 U 隨干路電流 I 的變化圖象根據(jù) 圖 線 得 出 電 池 的 電 動 勢 E _V ， 內 阻 r _， 此電源的短路電流 I短_A.圖S10151.0 ，短路電流I短 解析：從圖象與縱坐標(U

8、 軸)的截距可得電動勢E1.5 V，由斜率可求r，rUI1.51.10.4Er1.51.0= A1.5 A.答案：1.51.0 1.52(2010 年廣東卷)某同學利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內阻，使用的器材還包括定值電阻(R05 )一個，開關兩個，導線若干，實驗原理圖如圖 S1016 甲甲丙乙圖S1016(1)在圖乙的實物圖中，已正確連接了部分電路，請完成余下電路的連接(2)請完成下列主要實驗步驟：A檢查并調節(jié)電壓表指針指零；調節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖丙所示，讀得電阻值是_B將開關 S1 閉合，開關 S2 斷開，電壓表的示數(shù)是 1.49 V.C將開關 S2 _，電壓表的示數(shù)是 1.16