实验九 测定电源的电动势和内阻,过程分析导引,实验典例精析,知能优化演练,实验九测定电源的电动势和内阻,知识要点归纳,知识要点归纳,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,实验原理 1实验依据：闭合电路欧姆定律 2实验电路：如图751所示,图751,图752,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、铅笔,过程分析导引,一、实验步骤 1电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图751连接好电路 2把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端 3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 4断开开关，拆除电路，整理好器材,二、数据处理 本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法,法一：取六组对应的U、I数据，数据满足的关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小,三、误差分析 1由读数误差和电表线性不良引起误差 2用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差 3本实验采用的图751所示的测量电路是存在系统误差的，这是由于电压表的分流IV引起的，使电流表的示数I测小于电池的输出电流I真因为I真I测IV，而IVU/RV，U越大，IV越大，U趋近于零时，IV也趋近于零所以此种情况下图线与横轴的交点为真实的短路电流，而图线与纵轴的交点为电动势的测量值，比真实值偏小修正后的图线如图753所示，显然，E、r的测量值都比真实值偏小，r测r真、E测E真,图753,4若采用如图754所示电路，电流是准确的，当I很小时，电压表的分流很小，但随电压的增大，电流I增大，电流表的分压作用也逐渐增大此种情况如图755所示，所以E测E真、r测r真,图754,图755,四、注意事项 1为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选的大些(选用已使用过一段时间的干电池) 2在实验中不要将I调得过大，每次读完U、I读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，使得E、r明显变化 3测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的I、U数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E、r值再求平均值,4在画UI图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差 5干电池内阻较小时，U的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图756甲所示的状况，使下部大面积空间得不到,图756,五、实验创新 1安阻法 用一个电流表和电阻箱测量，电路如图757，测量原理为：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大,图757,图758,实验典例精析,2011年长沙市一中月考)用如图759所示电路测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有： A电压表V：03 V和015 V两个量程 B电流表A：00.6 A和03 A C滑动变阻器R1(最大电阻为20 ) D滑动变阻器R2(最大电阻为100 ) E开关S和导线若干,图759,1)电流表应选用_量程；电压表应选用_量程；滑动变阻器应选_(选填“R1”或“R2”) (2)如图7510所示UI图上是根据实验测得的7组数据标出的点请你画出图线，并由图线求出E_V，r_,图7510,解析】(1)因为电源的电动势接近1.5 V，则电压表应该选择03 V量程，电池的内阻一般为几欧，则电流表应该选择00.6 A量程；同时为了方便调节，滑动变阻器应该选择阻值较小的，故选R1. (2)将实验过程中描出的点用直线连接起来，连接时要使尽量多的点在直线上，不在直线上的点尽量分布在直线的两侧由得到的直线可知，电源电动势为1.5 V，在直线上取一点，代入EUIr，可以求出电源的内阻为0.5,答案】(1)00.6 A03 VR1 (2)图线如图7511所示1.50.5,图7511,2010年高考江苏卷)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7512所示的实物电路,图7512,1)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R010 的定值电阻两端的电压U.下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是_(填选“1”或“2”,知能优化演练,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按ESC键退出全屏播放,谢谢使用