测量电源的电动势和内阻
实验目的 测定电源电动势的内阻。
实验原理:闭合电路欧姆定律
典型情形:? E = U +Ir 电压表、电流表+变阻器
? E = I(R+r) 电流表+2个定值电阻
U? E = U+ 电压表+2个定值电阻 rR
对于? 如图所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路欧姆定律求出几组E、r值,最后分别算出它们的平均值。
数据处理
图象法处理实验数据
做图像(所得图线与U轴的交点即为电动势E,图线斜率的绝对值即为电源的内阻r,即。
误差分析
实验电路的设计有如图所示的甲、乙两种情况、该实验采取的是乙种情况。
典型例题透析
1( 某同学用伏安法测一节干电池
的电动势和内阻,现备有下列器材:
A(被测干电池一节
B(电流表:量程0,0.6 A,内阻0.1 Ω
1
C(电流表:量程0,3 A,内阻0.024 Ω
D(电压表:量程0,3 V,内阻未知
E(电压表:量程0,15 V,内阻未知
F(滑动变阻器:0,10 Ω,2 A
G(滑动变阻器:0,100 Ω,1 A
H(开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差(在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻( (1)在上述器材中请选择适当的器材:________(填写选项前的字母);
(2)在图甲方框中画出相应的实验电路图;
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图乙所示的U,I图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E,________V,内电阻r,________ Ω.
2.给你一个电压表、一个电阻箱、开关及导线等,如何根据闭合电路欧姆定律测出一节旧干电池的电动势和内阻.
(1)在右侧空白处画出电路图.
(2)实验过程中,将电阻箱拨到45Ω时,电压表读数为0.90 V;若将电阻箱拨到如下图甲所示的 Ω时,电压表的读数如图乙所示,是 V.
(3)根据以上实验数据,可以算出该节干电池的电动势E= V,内阻r=
Ω.
3((2009海南物理)图1是利用两个电流表和测量干电池电动势E和内阻r的电
,路原理图。图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻和内阻之和为10000(比rR1
和滑动变阻器的总电阻都大得多),为理想电流表。
?按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线。
?在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端c移动至 (填“端”、“中央”或a
2
“ 端”)。 b
?闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表和的示数和I1
。多次改变滑动端c的位置,得到的数据为 I2
I(mA1
0.120 0.125 0.130 0.35 0.140 0.145
)
I(mA2
480 400 320 232 140 68
)
在图3所示的坐标纸上以为纵坐标、为横坐标画出所对应的曲线。 IIII,1212
,?利用所得曲线求的电源的电动势E= V,内阻r= ((保留两位小数) ?该电路中电源输出的短路电流 A。 I,m
4. 为测量一电源的电动势及内阻
?在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表
,A( 量程为1V、内阻大约为1K的电压表?V1
,B( 量程为2V、内阻大约为2K的电压表?V2
,C( 量程为3V、内阻为3K的电压表?v3
,选择电压表 串联 K的电阻可以改装成量程为9V的电压表 ? 利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号?V1?V2或?v3与一个
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电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图.
,?根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50V时、电阻箱值为15.0;
,,则电源的电动势E= V、内电压表示数为2.00V时,电阻箱的阻值为40.0
,阻r=_________.
5.现有一特殊电池,它的电动势E约为9V,内阻r约为40Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA。为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电流表的内阻已经测出,阻值为5Ω,R为电阻箱,阻值范围0,999.9Ω,
为定值电阻,对电路起保护作用。
(1)实验室备有的定值电阻有以下几种规格:
A(10Ω B(50Ω C(150Ω D(500Ω
本实验选用哪一种规格的定值电阻最好,答:__________。
(2)该同学接入符合要求的后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,
记录
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多组数据,作出了图乙所示的图线,则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E=_____V,内阻r=_____Ω。
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