1、第 5 节 学生实验：测量电源的电动势和内阻1由 EUIr 知，只要测出 U、I 的_数据，就可以列出两个关于 E、r 的方程，从而解出 E、r，因此用电压表、电流表加上一个可变电阻就能测 E、r ，电路图如图 1所示图 1若采用此方法，为了减小误差，可以多测几组 I 和 U 的数据，分别列出若干组联立方程求出若干组 E 和 r，最后以 E 的_和 r 的_ 作为实验结果或以_为横坐标，_为纵坐标建立直角坐标系据实验数据描点此时大致可以看出这些点呈_分布，如果发现个别明显错误的数据，应该把它剔除用直尺画一条直线，使尽量多的点落在这条直线上，不在直线上的点能_两侧，这条直线就能很好地代表 UI
2、关系，这条直线与 U 轴的交点表示 I_，属于_的情况，这时的电压 U 等于_，这条直线与 I 轴的交点表示 U_，属于_的情况，根据短路电流 I 短 跟电源内阻 r、电动势 E 的关系 r ，就可计算出电源的内阻EI短2由 EIRIr 可知，只要能得到_的两组数据，列出关于 E、r 的两个方程，就能解出 E、r，用到的器材有 _、_、_、_，电路图如图 2所示图 23. 由 EU r 知，如果能得到_的两组数据，列出关于 E、r 的两个方程，UR就能解出 E、r，用到的器材是 _、_、_、_，电路图如图 3 所示图 34用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法中错误的是( )A应选用旧
3、的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显B应选用内阻较小的电压表和电流表C移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小5为测定电池的电动势和内阻，待测电池、开关、导线配合下列仪器可达到实验目的的是( )A一只电流表和一只电阻箱B一只电压表和一只电阻箱C一只电流表和一个滑动变阻器D一只电压表和 一个滑动变阻器【概念规律练】知识点一 实验原理1在测量电源电动势和内阻的实验中，电源的电动势约为 6 V，内阻约为 0.5 ，电流表的内阻为 0.5 ，电压表的内阻为 6 k.为了减小实验误差，应当采用的电路是选项中的( )2图 4 是根据某次测
4、定电源的电动势和内阻的实验记录的数据作出的 UI 图象，下列关于这个图象的说法中正确的是( )图 4A纵轴截距表示待测电源的电动势，即 E3.0 VB横轴截距表示短路电流，即 I00.6 AC根据 r ，计算出待测电源内阻为 5 EI0D根据 r| |，计算出待测电源内阻为 1 UI知识点二 电路的连接3如图 5 所示是测量两节干电池组成的串联电池组的电动势和内电阻的实验所用器材，用实线将它们连成实验电路图 5【方法技巧练】一、实验器材的选择方法4. 用如图 6 所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻 R0 起保护作用除电
5、池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：图 6(a)电流表(量程 0.6 A、3 A)；(b)电压表(量程 3 V、15 V)；(c)定值电阻(阻值 1 、额定功率 5 W)；(d)定值电阻(阻值 10 、额定功率 10 W)；(e)滑动变阻器(阻值范围 010 、额定电流 2 A)；(f)滑动变阻器 (阻值范围 0100 、额定电流 1 A)那么：(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择_ V，电流表的量程应选择_ A；R 0 应选择_ 的定值电阻，R 应选择阻值范围是_ 的滑动变阻器(2)引起该实验系统误差的主要原因是_二、实验数据的处理方法5用电流表和电压表测定电池的电动势 E 和内阻
6、 r，所用电路如图 7(a)所示，一位同学测得的六组数据如下表所示.组别 1 2 3 4 5 6电流 I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57电压 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05(1)试根据这些数据在图(b) 中作出 UI 图线图 7(2)根据图线求出电池的电动势 E_ V ，电池的内阻 r_ .三、测定电源的电动势和内阻6在做测干电池电动势和内阻的实验时备有下列器材可供选用A干电池(电动势约为 1.5 V)B直流电流表(量程为 00.63 A,0.6 A 挡内阻为 0.10 ，3 A 挡内阻为 0.025 )C直流电压表(量程为
7、0315 V,3 V 挡内阻为 5 k，15 V 挡内阻为 25 k)D滑动变阻器(阻值范围为 015 ，允许最大电流为 1 A)E滑动变阻器(阻值范围为 01 000 ，允许最大电流为 0.5 A)F开关G导线若干H电池夹(1)将选定的器材按本实验要求的电路( 系统误差较小)给图 8 所示的实物图连线图 8(2)根据实验记录，画出的 UI 图象如图 9 所示，可得待测电池的内阻 r_ .图 91下列给出多种用伏安法测电池电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差又直观、简便的是( )A测出两组 I、U 的数据，代入方程组 EU 1I 1r 和 EU 2I 2r，求出 E 和 rB多测几
8、组 I、U 的数据，求出几组 E、r ，最后分别求出其平均值C测出多组 I、U 的数据，画出 UI 图象，再根据图象求 E、rD多测几组 I、U 的数据，分别求出 I 和 U 的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势 E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻 r2用如图 10 所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图 11 所示的 UI 图象，由图象可知( )图 10 图 11A电池电动势为 1.40 VB电池内阻值为 3.50 C外电路短路时的电流为 0.40 AD电压表的示数为 1.20 V 时，电流表的示数 I约为 0.20 A3. 有三组同学分别测量三节干电池的电动
9、势和内电阻，利用图线处理测得的数据，画出 UI 图线如图 12 所示，则三组同学测得的干电池电动势 Ea、E b、E c 大小关系是_，内电阻 ra、r b、r c 大小的关系是_(用“”、 “”或“Ec rbrarc42 V 24 解析 由题意可知，电压表内阻为高阻值，则在先闭合 S1 时，U 1E2 V；当再闭合S2 且 R 24 ， U21 V 时，I A，由闭合电路电压关系有 U 内 EU 21 V则U2R 124r 24 .U内I5(1)见解析 (2) B (3)1.5 1.0解析 (1)电路连接如下图(2)闭合开关前，滑动变阻器接入电路中的阻值应该最大，故滑片应置于 B 端(3)由
10、图象可知，电源电动势为 1.5 V，内阻 r 1.5 1.00.51.0 .6(1)电路图如下图所示(2)110 1.10 (3)1.30 207(1)按要求连实验实物图(2)UI 图线145 0.6983 1解析 解法一：特殊值代入法从图象中取两个点 A 和 B，如图所示，从图象中读出 A、B 两点的坐标分别为 A(1.0,2)，B(2.0,5)，由此可得 I11.0 A 时，R 12 ；I 20.5 A 时，R 25 ，把这两组数据代入下面的方程组Error!可解得 E 3 V，r1 .解法二：斜率、截距法由 EI(R r )得 R r，所以 R 图象的斜率表示 E，即 E V3 V；截EI 1I 5 22.0 1.0距为电源内阻的负值，即 r1 .9(1)如下图所示(2) U 1、U 2 是电压表两次的读数，I 1、I 2 是电流表两次I2U1 I1U2I2 I1 U1 U2R0I2 I1R0 r1的读数10(1)D (2)如下图所示(3)如下图所示(4)1.4 0.67
