2.9测电源的电动势和内阻

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1、第二章恒定电流2.9测电源的电动势和内阻【教学目标】1、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。2、学习用图象法处理实验数据。重点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。难点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。【自主预习】1．实验原理（三种方法）：（1）选用伏安法测电源电动势与内电阻用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。如图1所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。原理公式：_____________实验原理（1）是本节课的重点。测出几组U,I数值，带入(1

2、)式得到的方程两两组成方程组，可得到E，r值。这种方法误差较大。还可以多测出几组U,I值，然后在U-I坐标平面内描出各组U、I值所对应的点，然后通过这些点画一直线，如图所示，直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小，直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流Io=E/r，因此可求的内电阻r=E/Io。误差分析：E测E真r测r真（2）用安阻法测量。如图2.6-2所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。原理公式：_____________（3）用伏阻法测量。如图2.6-3所示：

3、测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。原理公式：_____________2．实验器材：电池（待测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线，坐标纸。【典型例题】一、实验基本操作【例1】8某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值为0～20Ω，连接电路的实物图如图2－9－11所示．该学生接线中错误的和不规范的做法是(　　)A．滑动变阻器不起变阻作用B．电流表接线有错C．电压表量程选用不当D．电压表接线不妥二、数据处理方法U/I/【例2】下面是在测某电池的电

4、动势和内阻的实验中记录的六组数据．请在直角坐标系中画出U—I图，并根据图象算出待测电池的电动势和内阻.U/V1.371.321.241.181.101.05I/A0.120.200.310.320.500.57【例3】．某同学采用如图2－9－13所示的电路测定电源电动势和内阻，已知有干电池(电动势约为1.5V，内阻约2Ω)，电压表(0～3V,3kΩ)，电流表(0～0.6A,1.0Ω)，滑动变阻器R1(10Ω，2A)和R2(100Ω，0.1A)各一只．(1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“

5、R1”或“R2”)．(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路．(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U—I图象，由图可较准确地求出电源电动势E＝______V；内阻r＝________Ω.8【课后练习】1.如图2－9－12所示是根据某次实验记录数据画出的U—I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是(　　)A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3VB．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6AC．根据r＝，计算出待测电源内阻为5ΩD．根据r＝

6、

7、，计算出待测电源内阻为1Ω2．如图3所示，甲

8、、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图象，下列说法中正确的是(　　)A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等B．电流都是I0时，两电源的内电压相等C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻3．用图象法计算电动势和内电阻时，先要描点，就是在U—I坐标系中描出与每组I、U值对应的点，以下说法中正确的是(　　)A．这些点应当准确地分布在一条直线上，即U—I图线应通过每个点B．这些点应当基本上在一条直线上，由于偶然误差不能避免，所以U—I图线不可能通过每一个点C．不在

9、U—I图线上的点应当大致均衡地分布在图线两侧D．个别偏离直线太远的点，应当舍去4．在测定电池的电动势和内电阻实验的实物连接图中(如图4)，电流表和电压表的正接线柱都尚未连接，为了做这个实验，应该把(　　)A．电流表的正接线柱与c点相连B．电流表的正接线柱与b点相连C．电压表的正接线柱与a点相连D．电压表的正接线柱与c点相连5．用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中正确的是(　　)A．应选用新的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显B．应选用内阻较小的电压表和电流表C．移动滑动

10、变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路，以免造成电流表过载D．根据实验记录的数据作U－I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧6.在用图5所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，若有两只电压表V1和V2量程相同，内阻RV1>RV2；两只电流表A1、A2量程相同，内阻RA1>RA2，在该实验中，为了使E、r的测量精确些，选择的电表可以是(　　)A．V1和A2B．V2和A2C．V2和A1D．V1和A178．下面给出的用伏