测电源电动势和内阻的总结学案.doc

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除测电源电动势和内阻方法总结一两种最基本的思想： 用一只电流表和一只电压表测电池电动势E和内电阻r的实验电路有如图所示的甲、乙两种，采用甲图测定E和r时产生的系统误差主要是由于 ；用甲电路测量结果电动势E 内电阻r ，采用乙图测定E和r时产生的系统误差主要是由于 ；用乙电路测量结果电动势E 内电阻r ，为了减小上述系统误差，当R远小于RV时，应采用 电路。当R与RV接近或大于RV时，应采用 电路。误差分析：【例1】某同学在测量一节蓄电池的电动势和内电阻时选用了合适规格的器材，按照图甲示的电路图进行试验，。他调整滑动变阻器共测得了7组电流、电压的数据

2、，如下表。电流I(A)0.250.300.500.701.001.201.40电压U(V)1.921.881.861.821.751.701.68（1）在图乙的方格纸中做出蓄电池路端电压U随电流I变化的U-I图像，（2）蓄电池的电动势为_V，内阻为_（小数点后面保留两位数字）ARVErR0(3) 若一位同学未画出图线，只选用其中两组U和I的数据，根据公式E= U1+I1r和E=U2+I2r算出E和r，这样做可能得出误差很大的结果，请你利用第2组和第3组数据求得电源的电动势E= V，内电阻r= 。（保留三位有效数字）（4）这位同学对以上实验还进行了系统误差分析。其中正确的是：A实验产生的系统误差

3、，主要是由于电压表的分流作用B实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用C实验测出的电动势小于真实值D实验测出的内阻大于真实值【练习1】甲同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。提供的器材：电压表(03V)、电流表(00.6A)及滑动变阻器R 、电键S、导线实验电路如图甲所示。（1）连好电路后，当该同学闭合开关S，发现电流表的示数为0，电压表的示数不为0检查各接线柱均未接错，接触良好，且电路未发生短路；他用多用电表的电压档检查电路，把两表笔分别接bc和de时，示数均为0，把两表笔接cd时，示数与电压表的示数相同，由此可推断故障是 （2）排除故障后，该同学顺利完成实验数据的测量，如

4、下表所示。并根据数据在空白的坐标纸上，作出甲图所示的UI图线，该图存在三处不妥之处，请指出。_；_；_ _。I/A0.100.200.300.400.500.60U/V2.932.872.852.772.752.70（2）为了在实验中保护电流表并能在调节电阻时电压表、电流表的示数变化均明显，乙同学对甲同学的实验进行改进，设计了如图丙所示的电路，丙电路中电阻R0应该选取下列备选电阻的哪一个? A1 B5 C10 D20 AVRR0abcdeE r丙S（3）若乙同学用图丙的实验电路进行实验，只测得两组数据为 I1、U1， I2、U2。则该电源内电阻r = (请用物理量的字母表示)【例2】为了能精确

5、测量某一高内阻电源的电动势与内阻（待测电源电动势约为10V，内阻约1k），并能测得多组数据.提供的器材有： A电压表V1（量程6V，内阻约1k） B电压表V2（量程25V，内阻约4k）C电流表A1（量程1mA，内阻约100）D电流表A2（量程10mA，内阻约10）E滑线变阻器（最大阻值为10k，最大电流为0.2A）F滑线变阻器（最大阻值为100k，最大电流为1A） （1）请设计测量电路，在线框内画出电路图；（2）其中电压表选择 、电流表选择 、变阻器选择 （填写仪器序号）（3）这位同学对以上实验还进行了系统误差分析。其中正确的是：A实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用B实验产生的系统

6、误差，主要是由于电流表的分压作用C实验测出的电动势等真实值 D实验测出的内阻大于真实值【练习2】某物理兴趣小组为了测量“水果电池”的电动势和内阻，将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为15V，可是该电池并不能使额定电压为1.5V，额定电流为0.3A的小灯泡发光，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测定还不足3 mA。现为了尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻。（1）实验室提供备用的器材如下：A电流表A1（量程00.6A） B电流表A2（量程05 mA）C电压表V1（量程015A） D电压表V2（量程03V）E滑动变阻器R1（0100） F滑动变阻器R

7、2（03 k）实验中，电流表应选，电压表应选，滑动变阻器应选。（2）画出电路图（3）若不计测量中的偶然误差，用该实验测量值与真实值相比电动势E（填“偏大”、“相等”、“偏小”），内电阻r （填“偏大”、“相等”、“偏小”）【例3】某同学用图甲所示的电路测量一节干电池的电动势和内电阻，其中R0是阻值为2的定值电阻AVRErSR0甲（1）R0的作用是 ；（2）除干电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A电压表(03V，内阻约2k)； B电流表A1(00.6A，内阻约2)； C电流表A2 (03A，内阻约0.1)； D滑动变阻器R1(020)； E滑动变阻器R2 (01k)； 其中滑动变阻器应选

8、 ，电流表选 （请填写器材符号）（3）该同学顺利完成实验，测出的数据如下表所示请你 根据这些数据帮他在下面坐标图中画出U-I图象，并由图得出电池的电动势E = V，内阻r = ；（4）考虑电表本身电阻对测量结果的影响，造成本实验的系 统误差的原因是 （选填“电流表的分压”或“电压表的分流”）【练习3】用右图所示的电路，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。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：（a） 电流表（量程0.6A、3A）；（b） 电压表（量程3V、15V）（c） 定值电阻（阻值1、额定功率5W）（d

9、） 定值电阻（阻值10，额定功率10W）（e） 滑动变阻器（阴值范围0-10、额定电流2A）（f） 滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）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；R0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 。二其它变形1用一只电流表和一只电阻箱测量【例题】某同学利用一只电流表和一个电阻箱测定电源的电动势和内电阻，使用的器材还有开关一个、导线若干，实验原理如图甲所示（1）在图乙的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成其余电路 的连接（2）调节电阻箱，示数如图丙所示，读得电阻值是_（3）接

10、通开关，多次改变电阻箱的阻值R，同时读出对应的电流表的示数I，并作记录，画出R-关系图线，如图丁所示.则图线斜率的物理意义是_；若电流表内阻RA=0.1，由图线求得电源的电动势E=_V，内阻r=_【练习】实验室中用如图所示的电路可测量电源的电动势和内电阻.实验时，先闭合开关，调节电阻箱阻值为R1时，电流表的示数为I1；再次调节电阻箱，当阻值为R2时，电流表的示数为I2.（1）若不计电流表的内阻，试利用上述物理量写出电源电动势E和内电阻r的表达式.（2）若计电流表的内阻，从理论上分析，用上述方法测出的数据与真实值比较，电动势 ，内电阻 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）.（3）实验中某同学利用测

11、得的数据，描绘出电流的倒数与电阻箱接入电阻R的关系图象，由图像可知该图线斜率代表 截距代表 从而可知电源的电动势为 V，内电阻为 .2用一只电压表和一只电阻箱测量【例题】用图甲所示的电路，测定某电源的电动势和内阻，R为电阻箱，阻值范围09999，R0是保护电阻，电压表内阻对电路的影响可忽略不计该同学连接好电路后，闭合开关S，改变电阻箱接入电路的电阻值，读取电压表的示数根据读取的多组数据，他画出了图乙所示的图象(1)在图乙所示图象中，当0.10V1，外电路处于_状态(选填“通路”、“断路”或“短路”)(2)根据该图象可求得该电池的电动势E_V，内阻r_.【练习1】某研究性学习小组利用下左图所示电

12、路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00的定值电阻R0.（1）按照下左图所示的电路图，将下右图所示的实物连接成实验电路.（2）闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数，并计算出通过电阻箱的电流数值如下表所示： 为了比较准确地得出实验结论，请填全以上面表格所空的电流值，并在下图所示的坐标纸中作UI图像.（3）从图像得到 E =_V，r = _【练习2】某同学设计了一个如图所示的实验电路，用以测定一节干电池的电动势和内电阻，备有下列器材：A待测干电池 B电流表G(满偏电流1mA内阻Rg=10)C电阻箱R，阻值范围为09999 D定值电

13、阻R1(阻值1990)E定值电阻R2(阻值2990)F开关与导线若干(1)根据题目提供的实验器材图中R0应选用 ；(2)多次调节电阻箱读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则由图线可以得到被测干电池的电动势E= V内阻r = 。 (结果保留两位有效数字) 3用两只电压表测量【例题】 在“测定电源电动势和内阻”的实验中，除待测电源（，），足够的连接导线外，实验室仅提供：两只量程合适的电压表、. （的内阻已知），一只单刀双掷开关。（1）画出实验原理图；（2）写出用测量值表示的电源电动势和内阻的表达式，并注明式中量的含义。（3）此种方法测得的电动势和内阻是否存

14、在系统系统误差？4用两只电流表测量【例题】某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）。为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：A电流表G（滿偏电流10mA，内阻Rg=10）B电流表A（00.6 A3A，内阻未知） C滑动变阻器R0（0100，1A） D定值电阻R（阻值990）E开关与导线若干（1）该同学根据现有的实验器材，设计了如图甲所示的 电路，请你按照电路图在乙图上完成实物连线（2）丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据 绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由

15、图线可以得到被测电池的电动势E V ，内阻r= 。【练习】图1是利用两个电流表A1和A2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A1内阻之和为1000（比r和滑动变阻器的总电阻都大得多），A2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“ 端”）。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A1和A2的示数和。多次改变滑动端c的位置，得到的数据为：I1 mA012001250130013501400145I2 mA48040032023214068在右图所

16、示的坐标纸上以为纵坐标、为 横坐标画出所对应的曲线。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。三另类题型1某同学利用如图甲所示电路测定电源电动势和内阻，实验中电表内阻对实验结果的影响很小，均可以忽略不计闭合电键S后，变阻器的滑动触头P由变阻器的一端滑到另一端的过程中，两电压表示数随电流变化情况分别如图乙中的直线a、b所示(1)将实物图中未连接的部分元件，按电路图连接成实验电路；(2)通过分析可知，图乙中直线_(填a或b)表示电压表示数与电流表示数变化的关系；(3)根据UI图象中坐标轴表示的数据，可求出电源电动势E_，内阻r_.2某同学准备利

17、用下列器材测量电源的电动势和内电阻。 A干电池两节，每节电动势约为1.5 V，内阻约几欧姆 B直流电压表V1、V2，量程均为03 V，内阻约为3 k C定值电阻R0，阻值为5 D滑动变阻器R，最大阻值50 E导线和开关（1）该同学连接的实物电路如图甲所示，请根据实物图在虚线 框中画出实验电路原理图。（2）实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表Vl和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1U2图象如图乙所示，图中直线斜率为k，与横轴的截距为a，则电源的电动势E=_，内阻为r= _（用k、a、R0表示）。3某同学对钮扣锂电池的特性进行了实验探究.该类电池的内阻约为15k，电动势标称值为3V现有以下实验器

18、材：（a）电压表V1：量程2V，内阻约20k （b）电压表V2：量程3V，内阻约10M（c）定值电阻R1: 1k （d）定值电阻R2: 20k（e）滑动变阻器一只(050k) ，待测钮扣电池，电键，导线若干。实验原理见下图，请选择合适的实验器材，在图中的小虚线框里标出所选取的器材编号。该同学测量出路端电压U和干路电流I，作出UI曲线，见下图，可知电池的短路电流是 mA，电动势是 V，内阻为 。当路端电压为1.5V时，负载消耗的电功率为 mW。4在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中（1）第一组同学利用如图a的实验装置测量，电压表应选择量程 （填“3V”或“15V”），实验后得到了如图b的U-

19、I图象，则电池内阻为 W。（2）第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池，初始时滑片P在最右端，但由于滑动变阻器某处发生断路，合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有读数，于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图，如图c所示，则根据图象可知，电池的电动势为 V，内阻为 W www.ks5 高#考#资#源5某同学测量1节新的干电池的电动势和内阻,用图甲所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表读数变化不明显，估计是因为电池较新造成。为了提高实验精度，该同学采用图乙所示电路实验室提供的器材有： 量程3V的电压表；量程0.6A的电流表（具有一定内阻）；

20、定值电阻R0（阻值未知，约几欧姆）；滑动变阻器R1（0 10），滑动变阻器R2（0 200）；单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2，导线若干乙电路中，加接电阻R0有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是_ 为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用 开始实验之前，S1、S2都处于断开状态现在开始实验：A闭合S1，S2打向，测得电压表的读数0，电流表的读数为0；B闭合S1，S2打向2，改变滑动变阻器的阻值，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2则新电池电动势的表达式为E = ，内阻的表达式r = 针对训练1测量电源的电动势及内阻（约为，约为

21、）。器材：量程为的理想电压表，量程为的电流表（具有一定内阻），固定电阻，滑动变阻器，开关，导线若干。（1）画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出。（2）实验中，当电流表读数为时，电压表读数为；当电流表读数为时，电压表读数为，则可以求出_，_。（用、及表示）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，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999，）一只电流表（量程=0.6A,内阻）和若干导线。（1）请根据测定电动势E内电阻的要求，设计图4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

22、值，读出与对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值时，其对应的电流表的示数如图5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6所示，图中已标注出了（）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。（3）在图6上把描绘出的坐标点练成图线。（4）根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻 。组序U（V）I（A）1139012213202031240314117042511005061050573用伏安法测一节干电池（电动势约为1.5V）的电动势 和内电阻： （1）在下面方框中画出实验原理图 （2）某同学实验测得的数据如

23、下表所示，根据表中测量的数据，在下图中作出U-I图线 （3）根据图线可知，被测电池的电动势为 V，内电阻为 4用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A电压表V （量程3V） B电流表A1 （量程0.6A）C电流表A2 （量程3A）D定值电阻R0（阻值4，额定功率4W）E滑动变阻器R（阻值范围020，额定电流1A）（1）电流表应选 ；(填器材前的字母代号)（2）将图乙中的实物按图甲的电路连线；（3）根据实验数据作出UI图像（如图丙所示），则蓄电池的电动势E V，内阻r= ；（4）定值电阻R0在电路中的作

24、用是 （只要求写出一点）。5一种特殊的电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为40，已知该电池允许输出的最大电流为50mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图a所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响可不考虑，R为电阻箱，阻值范围09999，R0是定值电阻，可防止操作不当损坏电池，起保护电路的作用.（1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A10 2.5 W B100 1.0 WC200 1.0 W D2000 5.0 W本实验应选哪一种规格？答 .（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，读取电压表的示数，计录多组数据，作出了如图b所示的图线

25、。则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势E为 V，内阻r为 .6在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A待测的干电池(电动势约为1.5V，内电阻小于1.0)B电流表G(满偏电流3mA，内阻Rg10)C电流表A(00.6A，内阻约为0.1)D滑动变阻器R1(020，10A)E滑动变阻器R2(0200，1A)F定值电阻R0(990)G开关和导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个参考实验电路，其中合理的是_图所示的电路；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选_(填写器材前的字母代号)

26、(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出I1I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，则由图线可以得被测电池的电动势E_V，内阻r_.7某同学利用DIS，定值电阻、电阻箱等实验器材测量电池a的电动势和内阻，实验装置如图1所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图2所示的关系图线a，重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2中的图线b. （1）由图线a可知电池a的电动势Ea=_V，内阻ra=_W。（2）若用同一个电阻R先后与电池a及电池b链接，则两电池的输出功率pa_pb（填“大

27、于”、“等于”或“小于”），两电池的效率a_hb（填“大于”、“等于”或“小于”）。8硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用左图所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。请根据左图，用笔画线代替导线将右图的实验器材连接成实验电路。若电压表的读数为，则I mA； 实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。见右图由此可知电池内阻 （填“是”或“不是”）常数，短路电流为 mA ，电动势为 V。实验二：减小实验一中光的强度，重复实验， 测得U-I曲线b，见右图.当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验

28、一中的路端电压为1.5V。则实验二中外电路消耗的电功率为 mW（计算结果保留两位有效数字）。9某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：A待测的干电池(电动势约为1.5 V，内电阻约为2 )B电压表V1(02 V，内阻RV14 000 )C电压表V2(02 V，内阻RV2约为3 500 )D电流表A(03 A，内阻0.1 )E电阻箱R1(09 999 )F滑动变阻器R2(0200 ，1 A)G开关和导线若干该小组根据以上实验器材设计了如图所示的电路来测量电源的电动势和内阻(1)请你根据实验电路补充完整主要的实验步骤：闭合开关_，记下V1的读数U1，闭合开关_，断开开关_，记下_ _(2)请你根据以上步骤记录的物理量和已知的物理量写出该干电池的电动势和内阻的表达式：E_.r_.(3)在现有器材的条件下，请你选择合适的实验器材，并设计出另一种测量干电池电动势和内阻的方案，在下边方框中画出实验电路图(4)如果要求用图象法处理你设计的实验的数据，并能根据图象较直观地求出电动势和内阻，则较适合的函数表达式是_请你在下边虚框中画出此表达式对应的大致图象【精品文档】第 14 页