測定電源的電動勢和內(nèi)阻練習及答案

1、第1頁共6頁實驗（實驗（9）測定電源的電動勢和內(nèi)阻測定電源的電動勢和內(nèi)阻知識梳理知識梳理一、實驗目的一、實驗目的掌握用伏特表和安培表測量電池電動勢和內(nèi)電阻的方法，學會利用圖象法處理數(shù)據(jù)的方法.二、實驗原理二、實驗原理在閉合電路中，由閉合電路的歐姆定律可得電源的電動勢E、內(nèi)阻r、路端電壓U、電流I存在關系為U=EIr，E、r在電路中不隨外電阻R的變化而改變.測定電源的電動勢和內(nèi)阻可用三種方法:方法一:測量原理圖如圖7337所示，圖733

2、7采用改變外電阻，可測得一系列I和U的值（至少6組），然后再在UI圖象中描點作圖，所得直線與縱軸的交點即為電動勢E，圖線斜率的絕對值為內(nèi)阻R，這種方法叫伏安法，用電流表和電壓表.方法二:由變形，改變電路的電阻R，測出一系列的I和R值，作出rREI??rIER??圖象.圖象在R軸上的截距即為電源的內(nèi)阻的負值，直線的斜率即電源的電動勢E.此方IR1?法叫安阻法，用電流表和電阻箱.方法三:由E=UIR及可得，或，改變電路的外電阻rUI?rRU

3、UE??RErEU111???R，測出一系列的U值，作出圖象.圖象在軸上的截距的倒數(shù)即為電源電動勢，直RU11?U1線的斜率與在軸上的截距的倒數(shù)的乘積即為電源的內(nèi)阻.此方法叫伏阻法，用電壓表和電阻U1箱.特別提示特別提示基礎實驗是伏安法.安阻法和伏阻法是在伏安法實驗的基礎上的提高.實驗數(shù)據(jù)也可以用圖象法處理.由E=UIr，有U=EIr故根據(jù)伏安法數(shù)據(jù)作出UI圖象（圖7338所示）.圖7338圖線斜率的絕對值為電源內(nèi)阻R的大小當I＝0時

4、，U＝E，即圖線與縱軸的交點坐標值當U＝0時，，其中I為短路時的電流，即圖線與橫軸的交點坐標值.但要注意，有時IEr?縱軸起點不是零，這時圖線與橫軸的交點不是短路電流，圖線斜率的絕對值仍是內(nèi)阻值，與縱軸交點坐標值仍為電源電動勢值.三、實驗器材三、實驗器材電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、電鍵、導線若干、坐標紙.四、實驗步驟四、實驗步驟1.按圖7337所示電路圖連接成電路，電流表取0.6A量程，電壓表取3V量程，將滑動變阻器阻值調(diào)到有效電

5、阻最大（圖中左端）.2.檢查電路無誤后，閉合電鍵，移動滑動變阻器觸頭的位置，使電流表有明顯示數(shù)，記下一組（I，U）值.3.改變滑動變阻器滑片的位置5次，用同樣的方法，再測出5組（I，U）數(shù)值.然后斷開電鍵，整理好儀器.4.建立坐標系、描點.縱軸表示電壓，橫軸表示電流，取合適的標度，使所描坐標點絕大部分分布在坐標紙上，必要時縱坐標可以不從零開始取值.5.根據(jù)描出的坐標點作出UI圖象，并延長與兩坐標軸相交.6.測算電動勢和內(nèi)電阻，準確讀出U

6、I圖線與縱軸和橫軸的交點坐標，即讀出E和I短，第3頁共6頁圖線，并由圖線求出該電池的電動勢E=________V，電阻r=___________Ω.圖7341圖7342思路點撥：思路點撥：（1）測定電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗原理是什么？（2）通過電路分析選擇實驗所需的器材.（3）請回答在UI圖象中，圖象的斜率的絕對值及圖象與電壓軸的交點所表示的物理量.解析：解析：由歐姆定律可知，電流表應選用0～0.6A的量程，電壓表應選用0～3V的量程

7、，滑動變阻器選擇R1，連接實物電路如圖.在UI圖中作出UI圖如圖所示，由圖可知電池的電動勢E=1.50V，電阻R=0.50Ω.答案：答案：（1）0～0.6A0～3VR1（2）如解析圖所示（3）1.500.50鞏固與拓展鞏固與拓展1某研究性小組利用如圖7343所示電路測量電池組的電動勢E和內(nèi)阻R.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如圖7344所示的圖線，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，由此可以得到IR1?E＝________V，R＝_________Ω

8、.圖7343圖7344解析解析:由變形得，在圖象上，在R軸上的截距即為電源的內(nèi)阻的rREI??rIER??IR1?負值，直線的斜率即電源的電動勢E.所以電源內(nèi)阻為R=0.9Ω，當R=0時，.V2.9V31.09.0??E答案答案:2.90.92.誤差分析誤差分析【例2】用如圖7345甲所示電路測電池的電動勢和內(nèi)阻時，由于電壓表的分流作用造成系統(tǒng)誤差，圖乙所示的UI圖象中有兩條直線AB和A′B，其中一條是根據(jù)實測數(shù)據(jù)畫出的圖線，另一條是修