高二物理第15讲：测量电源电动势和内电阻教师版-杨清祥.docx

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1、第15讲测电源的电动势和内电阻图1图2【实验目的】测定电池的电动势和内电阻。【实验原理】1.U=E-Ir2.图像法。动势值，图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。【实验器材】略【实验步骤】略【注意事项】1．可选用已使用过一段时间的1号干电池。2．读电表要快，每次读完立即断电。3．要测出不少于6组I、U数据，分别解出E、r值再平均。4．在画U-I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。个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑，从而提高精确度。【误差分析】：1、电流表外接法（1）计算法：电动势和内阻的测量值都小于真实值

2、。 　　（2）图像法：由图线可以很直观的看出Er0。1.掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。2.用图象法处理实验数据。3.区分电流表内接法和外接法测量，及其误差分析例题1、在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验数据，作出了正确的U－I图象，如图所示，其中图线斜率绝对值的物理含义是（B）0.20.00.40.66123U/VI/AA．短路电流　　　　　B．电源

3、内阻C．电源电动势　　　　D．全电路电阻答案：B解析：横轴截距表示短路电流，A错；由U=E-Ir可知，当图像斜率表示电源内阻，B对；纵轴截距表示电动势，C错；例题2、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，为使实验效果明显且不易损坏仪器，应选择下列哪种电源为好（）A、内阻较大的普通干电池B、内阻较小的普通蓄电池C、小型交流发电机D、小型直流发电机答案：A解析：实验室一般用干电池做为电源，并且电池内阻越大，时图像斜率越大，利用作图图像求解时越容易找到图像与横轴的交点便于计算。例题3、为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导体以

4、外，配合下列哪组仪器，可以达到实验目的：（）A、一个电流表和一个电阻箱B、一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C、一个电压表和一个电阻箱D、一个电流表和一个滑动变阻器答案：ABC解析：利用电流表和电阻箱可测量路端电压，电流表可测干路电流，故A对；伏安法测电阻，B对；利用电压表测路端电压，利用电压表和电阻箱可测干路电流，故C对；由于滑动变阻器不能得到确定的电阻值，故不能测出具体的路端电压值，所以D错。例题4、如图所示为两个电池的路端电压U随电流I变化的图线，已知图线a∥b，则两个电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb的关系是（

5、）A、Ea=Eb、ra=rbB、Ea＞Eb、ra=rbC、Ea＞Eb、ra＞rbD、Ea=Eb、ra＞rb答案：B解析：由于a的纵截距大于b的纵截距所以Ea＞Eb；由于图线a∥b，所以ra=rb，故B对。例题5、某同学采用如图1所示的电路测定电池电动势和内电阻，已知干电池的电动势为1.5V左右．内阻约为1Ω左右，电压表(0～3V,3kΩ)，电流表(0～0.6A,1.0Ω)，滑动变阻器有R1(0～10Ω，2A)和R2(0～100Ω，0.1A)各一只．(1)在实验中滑动变阻器应选用________________(填“R1”或“R2

6、”)．(2)在图2中用笔画线代替导线连接实验电路．(3)这位同学测量时记录了5组数据，并将数据填入了下面表格中．请你根据这些数据在坐标纸上画出U－I图线．根据图线求出电池的电动势E约为____________V，内阻r约为____________Ω.次数12345I/A0.150.250.360.450.56U/V1.401.351.301.251.20答案：（1）R2；（2）如图；（3）1.47V，0.47Ω解析：(1)R2允许通过的最大电流为0.1A，不能满足实验的要求．再者为了实验中便于调节．滑动变阻器应选R2；(2)实物

7、连接图如图所示：(3)根据实验数据画出的U－I图线如图所示．从图中可以看出．图线与纵轴的交点坐标约为1.47V.即电池的电动势约为1.47V，求得图线斜率约为0.47，即电池的内阻约为0.47Ω.例题6、在做测干电池电动势和内阻的实验时，备有下列器材可供选用：A.干电池一节(电动势约为1.5V)B.直流电流表(量程0～0.6～3A,0.6A挡内阻为0.10Ω，3A档内阻为0.025Ω)C.直流电压表(量程为0～3～15V,3V挡内阻为5kΩ，15V档内阻为25kΩ)D.滑动变阻器(阻值范围0～15Ω，允许最大电流为1A)E.滑动

8、变阻器(阻值范围0～1000Ω，允许最大电流为0.5A)F.开关G.导线若干H.电池夹(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小)，将如图所示的实物图连线．(2)图示电流表指针停在如图①所示位置，量程取0.6A挡时读数为____________；量程取3