（实验优化演练 优化方案）2016年高三物理大一轮复习讲义 实验九　测定电源的电动势和内阻

（实验优化演练 优化方案）2016年高三物理大一轮复习讲义 实验九　测定电源的电动势和内阻内容摘要：

1、高中物理资源下载平台世昌的博客 测定电源的电动势和内阻学生用书 、实验目的1掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路的欧姆定律2掌握用图象法求电动势和内阻的方法二、实验原理1实验依据：闭合电路欧姆定律2E 和 r 的求解：由 UE 解得 E、象法处理：以路端电压 U 为纵轴，干路电流 I 为横轴，建系、描点、连线，纵轴截距为电动势 E，直线斜率 k 的绝对值为内阻 验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔四、实验步骤1电流表用 量程，电压表用 3 V 量程，按实验原理图连接好实物电路2把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端3 2、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，用同样方法测量并记录几组 I、U 值，并填入表格中第 1 组 第 2 组 第 3 组 第 4 组 第 5 组 第 6 组U/除电路，整理好器材一、数据处理1列多个方程组求解，再求 E、r 的平均值2用作图法处理数据，如图所示(1)图线与纵轴交点为 E；(2)图线与横轴交点为 I 短 ；世昌的博客 (3)图线的斜率表示 r .|、误差分析1偶然误差：(1)电表读数不准引起误差(2)图象法求 E 和 r 时作图不准确2系统误差：(1)采取电流表内接法，由于电压表分流造成电动势和内阻的测量值均偏小(2)采取电流表外接法，由于电流表 3、分压，造成内阻的测量值偏大三、注意事项1为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池2电流不要过大，应小于 ，读数要快每次读数后立即断开电源3要测出不少于 6 组的(U，I) 数据，且变化范围要大些4若 UI 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据 r 确定|电流表要内接(因为 r 很小 )考点一器材、电路的选择和数据处理 学生用书 2014高考北京卷)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差(1)应该选择的实验电路是下图中的_( 选填“甲”或“乙”)(2)现有电流表(0)、开关和导线若干，以及以下器材：A电压表(015 V)B电压表 4、(03 V)C滑动变阻器(050 )D滑动变阻器(0500 )实验中电压表应选用_；滑动变阻器应选用_(选填相应器材前的字母)(3)某位同学记录的 6 组数据如下表所示，其中 5 组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出 UI 图线序号 1 2 3 4 5 6电压U/V 世昌的博客 (4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势 E _V，内电阻 r _.解析(1)电流表内阻与电池内阻相差不多，如果用乙图误差较大，应选用甲图(2)干电池的电动势为 左右，为减小误差，应选择量程为 3 V 的电压表；根据电源电动势和电流表量程，可知应选择最大阻值为 50 的滑动变阻器(3 5、)第四组数据误差较大，应舍去，连线后如答案图所示(4)根据 UI 图象，电源的电动势为纵轴的截距，为 ，内电阻为斜率的大小，r 案(1)甲(2)BC(3)如下图所示(4)点二电路的连接和误差分析学生用书 2014高考福建卷)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图甲所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计 G 改装的电流表 A，V 为标准电压表，E 为待测电池组，S 为开关，R 为滑动变阻器，R 0 是标称值为 的定值电阻(1)已知灵敏电流计 G 的满偏电流 00 A、内阻 .0 要改装后的电流表满偏电流为 200 并联一只_ (保留一位小数 )的定值电阻 2)根据图甲， 6、用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路(3)某次实验的数据如下表所示：测量次数 1 2 3 4 5 6 7 8电压表 “研究匀变速直线运动”实验中计算加速度的方法(逐差法) ，计算出电池组的内阻 r_ (保留两位小数)；为减小偶然误差，逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是_(4)该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的高中物理资源下载平台世昌的博客 ，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是_(填选项前的字母)A电压表内阻的影响B滑动变阻器的最 7、大阻值偏小CR 1 的实际阻值比计算值偏小DR 0 的实际阻值比标称值偏大解析(1)由电流表的改装知识可知，R 1 0010 60320010 3 10010 6.(2)如图所示(3)根据闭合电路欧姆定律结合逐差法可知R 0，r 2 R 0，r 3 R 0，r 4 R 2 3 4 rR 0 8010 3 8010 3 分利用已测得的数据(4)根据题意可知，内阻的测量值为 r 测 R 0，因此，电压表的内阻、滑动变阻器 改装后的电流表示数偏小，导致内阻测量值偏大根据内阻测量值的表达式可知，R 0的实际值比标称值偏大，也会导致内阻测量值偏大故选 C、D.答案(1)2) 见解析图 (其他正确连接同样 8、可以)(3)分利用已测得的数据(4)生用书 量电动势和内阻的其他方法1安阻法用一个电流表和电阻箱测量，电路如图，测量原理为：EI 1(R1r)，EI 2(R2r)，高中物理资源下载平台世昌的博客 ，此种方法使测得的电动势无偏差，内阻偏大若已知电流表 A 的阻值可消除测内阻的系统误差2伏阻法用一个电压表和电阻箱测量，电路如图，测量原理为：EU 1 r，EU 2 r，2r 和 E，此种方法测得的电动势和内阻均偏小(2014高考新课标全国卷) 利用如图甲所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源，电阻箱 R(最大阻值为 )，电阻 值为 )，电阻 值为 )，电流表 A(量程为 2 9、00 阻为 ) ，开关 将电阻箱阻值调到最大，闭合开关 S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数 I 和电阻箱相应的阻值 R；以 为纵坐标，R 为横坐标，作 R 图线(用直线拟合) ；1I 1I求出直线的斜率 k 和在纵轴上的截距 1)分别用 E 和 r 表示电源的电动势和内阻，则 与 R 的关系式为 _1I(2)实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻 R 时电流表的示数如图乙所示，读出数据，完成下表答：_， 世昌的博客 (3)在图丙的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k_A 1 1 ，截距 b_A 1 .(4)根据图线求得电源电动势 E_V ，内阻 r_.解析(1)根据闭合电路 10、欧姆定律可知：E (RR 0r )(I ， ，R A 代入上式得 R (5.0r)1I )从读数上，有效数字要一致，即读数是 ，倒数是 1 .(3)由 R 关系式可知 k ，截距 b (5.0r) ；由给出的数据作出图象，连线时1I 在直线上的点要均匀分布在直线两侧由图象可知，k 1 1 ，b 1 .(4)电源电动势 E，电源内阻 r世昌的博客 答案(1) R (r)(2)3)见解析图4)结提升 (1)本实验是用安阻法测电动势和内阻，R 1起到给电流表扩程的作用，R 0起保护作用，要完成实验测量，R 1、R 0、A 的阻值必须已知(2)数据分析时，首先根据欧姆定律、串并联电路的特点，列出 与 R 的关系式，再进1R 图象截距、斜率的物理意义，问题即可得到解决1I学生用书 有两只电压表 2 量程相同，内阻分别为 只电流表 2 量程相同，内阻分别为 实验中，为了使 E、r 的测量值更精确一些，选择的电表应该是()AV 1 与 BV 1 与 2 与 DV 2。