测量电源的电动势和内阻

测量电源的电动势和内阻 实验目的 1．进一步理解闭合电路欧姆定律，掌握用电压表和电流表测量电源电动势和内阻的方法． 2．掌握用图象法求电动势和内阻的方法；理解并掌握路端电压U与干路电流I的关系图象(即U－I图象)与纵、横坐标轴交点坐标的意义以及图象斜率的意义． 实验原理 本实验的依据是闭合电路的欧姆定律，实验电路如图所示． 1．公式法：改变变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U、I值，由U＝________可得E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r，解之E＝ 、r＝ ，多测几组数据，分别求出几组电动势E和r的值，然后求出它们的平均值． 2．图象法：改变R的阻值，多测几组U、I值．实验中至少测出6组U、I值，且变化范围要大些， 然后在U－I坐标系中描点作图，所得直线与纵轴的交点即为____________，图线______的绝对值即为内阻r的值． 实验器材 电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸． 【探究案】 题型一　利用电流表和电压表测电源的电动势和内阻 【例1】 某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量该“水果电池”的电动势E和内阻r. A．电流表A1(量程0.6 A，内阻约1 Ω)      B．电流表A2(量程20 mA，内阻约50 Ω) C．电压表V1(量程4 V，内阻约4 kΩ)        D．电压表V2(量程15 V，内阻15 kΩ) E．滑动变阻器R1(0～1 000 Ω)                      F．滑动变阻器R2(0～9 999.9 Ω) G．待测“水果电池”(电动势E约为4 V，内阻r约为200 Ω) H．开关S，导线若干  (1)为尽量减小实验的误差，实验中电流表选择________；电压表选择________；滑动变阻器选________． 请在虚线方框中画出实验电路图； (2)该同学实验中 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 的6组对应的数据如下表，试根据表中数据在图中描点画出U－I图线；由图线可得，“水果电池”的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω. I/mA 4.0 5.0 8.0 10.0 12.0 14.0 U/V 3.04 2.85 2.30 1.90 1.50 1.14               (3)实验测得的“水果电池”的电动势和内阻与真实值相比，E测________E真，r测________r真(选填“大于”、“小于”或“等于”)． 题型二　安阻法(利用电流表、电阻箱)测电源的电动势和内电阻 实验器材：一节干电池、电流表、电阻箱、电键． 依据的基本公式：________________________ 实验原理图：如图所示 用图象法处理实验数据，若作出R－ 图象(或 －R图象)，图象在R轴上的截距即为电源内阻的负值，图线的斜率即为电动势E. 【例2】 某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 Ω，可当 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 电阻用)、一只电流表(量程Ig＝0.6 A，内阻rg＝0.1 Ω)和若干导线． (1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图7中器件的连接方式，画线把它们连接起来． (2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录．当电阻箱的阻值R＝2.6 Ω时，其对应的电流表的示数如图8所示．处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数 ；再制作R－ 坐标图，如图所示，图中已标注出了(R， )的几个与测量对应的坐标点，请你将与图8实验数据对应的坐标点也标注在图上． (3)在图9上把描绘出的坐标点连成图线． (4)根据图9描绘出的图线可得出这个电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω. 题型三　伏阻法(利用电压表、电阻箱)测电源电动势和内电阻 实验器材： 一节干电池、电压表、电阻箱、电键． 依据的基本公式：E＝U＋ r或 ＝ ＋ · 实验原理图：如图所示 用图象法处理数据，若作出 － 图象，图象在 轴上的截距为电动势的倒数1/E，斜率为r/E，由斜率和截距可求得电动势和内电阻． 【例3】 甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值．实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为1.5 V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99 Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干． (1)先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数U1，保持电阻箱示数不变，____________________，读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1＝________. (2)甲同学已经测得电阻R1＝4.8 Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图12所示的 － 图线，则电源电动势E＝______ V，电阻R2＝______ Ω. 【训练案】 班级                姓名                  学号              . 1．某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻(R0＝5 Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图(a)所示． (1)在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接． (2)请完成下列主要实验步骤： ①检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图(c)所示．读得电阻值是________； ②将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V. ③将开关S2________，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1. (3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是________(计算结果保留二位有效数字)． (4)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或“小”)． 2．现有一特殊电池，它的电动势E约为9 V，内阻r约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测量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RA已经测出，阻值为5 Ω，R为电阻箱，阻值范围0～999.9 Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用． (1)实验室备有的定值电阻R0共有以下几种规格． A．10 Ω              B．50 Ω              C．150 Ω              D．500 Ω 本实验选用哪一种规格的定值电阻最好________． (2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，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. 甲            乙 3．在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路． (1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到________．(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”) (2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0＝10 Ω的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 中，比较合理的方案是________．(选填“1”或“2”) 方案编号 电阻箱的阻值R/Ω 1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 2 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0             (3)根据实验数据描点，绘出的 －R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在 坐标轴纵轴上的截距为b，则该电源的电动势E＝________，内阻r＝________.(用k、b和R0表示)