测电源电动势及内阻(五法)

电学实验一：测电源电动势及内阻

根本原理：𝐔=𝐄−𝐈𝐫 内外接：大内小外（𝑹𝒙>√𝑹𝑨𝑹𝑽）

1、 伏安法

2、安安法

3、安阻法

𝐔=−𝐫.𝐈+𝐄 斜率 𝐤= −𝐫 截距b=E

𝐔=−(𝐫+𝑹𝟎).𝑰+𝑬 斜率𝐤=−(𝐫+𝑹𝟎) 截距b=E

𝑰𝟐=−𝒓𝑹+𝐫.𝑰𝟏+𝑬𝑹+𝒓

斜率𝐤=−𝒓𝑹+𝒓 截距𝐛=𝑬𝑹+𝒓

𝟏𝑰=𝟏𝑬.𝑹+𝒓𝑬

斜率𝐤=𝟏𝑬 截距𝐛=𝒓𝑬 4、伏伏法

5、伏阻法

s

后面接有例题

𝑼𝟐=−𝒓𝑹.𝑼𝟏+𝑬

斜率𝐤=−𝒓𝑹 截距𝐛=𝐄

𝟏𝑼=𝒓𝑬.𝟏𝑹+𝟏𝑬

斜率𝐤=𝒓𝑬 截距𝐛=𝟏𝑬 伏安法：例题1

1、在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：

A．干电池一节

B．电流表（量程0．6A）

C．电压表（量程0～3V）

D．电键S和若干导线

E．滑动变阻器R（最大阻值20Ω，允许最大电流2A）

①为使测量尽可能精确，请根据原理图甲用笔画线代替导线将如图乙所示的实物图连成实验

电路（已连接了部分线）。

②完成下列实验步骤中所缺的内容：

A．按实验要求连接好电路，使滑动变阻器以阻值 接入电路中（选填“

最大”或“最小”）。

B．闭合电键，移动滑动变阻器的滑片，使电压表和电流表的指针有明显偏转，读取电压表

和电流表的示数。

C．继续移动 ，并再次读取电压表和电流表的示数。用同样方法测量多组数据。

D．断开电键，整理好器材，进行实验数据处理。

③将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，作出U—I图线，由此求得待测电池的电

动势E= V，内电阻r= Ω。（结果保留三位有效数字）

【百强校】2016-2017学年湖南衡阳八中高二理实验上月考四物理卷

伏安法：例题2

2、如图所示，用伏安法测电源电动势和内阻的实验中，在电路中接一阻值为2Ω的电阻R0保护电阻，通过改变滑动变阻器，得到几组电表的实验数据： U（V） 1．10 0．86 0．70 0．54 0．06

I（A） 0．10 0．16 0．20 0．24 0．36

请完成下列问题

（1）本实验系统误差主要因素是 ；

（2）用作图法在坐标系内作出U-I图线；

（3）利用图线，测得电动势E= V，内阻r= Ω。

（4）电动势测量值 真实值，内阻测量值 真实值（选填“大于、小于或等于”）；

伏安法：例题3

3、某实验小组正在测定一节新型电池的电动势（约为3V）和内阻，现要选取一个定值电阻

R0当做保护电阻。

（1）首先为了准确测量定值电阻R0阻值，在操作台上准备了如下实验器材：

A．电压表V（量程3V，电阻约为4kΩ）

B．电流表A1（量程1A，内阻约0．5Ω）

C．电流表A2（量程3A，内阻约0．5Ω）

D．定值电阻R0（阻值约为3Ω）

E．滑动变阻器R（0-10Ω）

F．开关s一个，导线若干

根据上述器材，在测量R0阻值时应选择________（填序号）为电流表，其实验电路图应选

择以下哪种接法________（填字母a或b），经测量定值电阻R0阻值为2．8Ω。 U/V

I/A 1.6

1.5 1.4

1.3 1.2 1.1

1.0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 图2 （2）之后为了测量该新型电池的电动势和内阻，设计了如下实验，在下图中将所选 器材

进行连接。

（3）根据实验记录做出U-I图线如图所示，从中可以求出待测新型电池的内阻为________Ω，

电池电动势为________V（保留两位有效数字）

高考链接：2014北京理综21．（18分

利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻．要求尽量减小实验误差． （1）应该选择的实验电路是图1中的_________（选项“甲”或“乙”）． （2）现有电流表(

0~0.6A

)、开关和导线若干，以及以下器材：

A

．电压表

(0~15V

)

B．电流表(0~3V) C．滑动变阻器(0~50Ω) D．滑动变阻器(0~500Ω) 实验中电压表应选用_________；滑动变阻器应选用_________；(选填相应器材前的字母) （3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U - I图线． 序号 1 2 3 4 5 6 电压U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电流I(A) 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 （4）根据(3)中所画图线可得出干电池 的电动势E =_________V，内电阻 r =_________Ω． （5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的 图1 甲 乙 A

A V V 示数U及干电池的输出功率P都会发生变化． 图3的各示意图中正确反映P – U关系的是 ________．

安安法：例题1

4、图甲为小马同学测量一节干电池电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内为用毫安表改

装成双量程电压表的电路．

（1）器材：

①毫安表的内阻为150Ω，满偏电流为3mA；R1和R2为定值电阻，R1=850Ω．若使用a和

b两个接线柱，电压表量程为15V，则定值电阻R2= Ω;

②电流表A（量程

0．

6A,内阻约

0．

2Ω）

;

③两个滑动变阻器，最大阻值分别为10Ω和

800Ω

，应选最大阻值为

Ω的滑动变阻器．

（2）实验步骤：

①按照原理图连接电路；

②开关

S2

拨向

c，将滑动变阻器R的滑片移动到最左，闭合开关

S

1；

③多次调节滑动变阻器的滑片，记下相应的电流表的示数I

1

和毫安表的示数I2．

（3

）数据处理：

①利用实验测得的数据画成了图乙所示的

图象；

②由图象得电源的电动势

E= V

，内阻

r=

Ω．（计算结果均保留2位有效数字）

（4）小牛同学认为，可以在画图象的时候以I2为纵轴，为横轴，这样可以从理论

上消除由于电压表分流带来的系统误差。请你从实际测量的角度评价一下这样做有无实际意D C B A 图3 P

U O P

U O P

U O P

U O 义（已知电流表A的刻度盘上最小一格是0．02A）；

安安法：例题2

5、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1．0Ω）

B．电流表A1（量程0—3mA，内阻＝10Ω）

C．电流表A2（量程0—0．6A，内阻＝0．1Ω）

D．滑动变阻器R1（0—20Ω，10A）

E．滑动变阻器R2（0—200Ω，lA）

F．定值电阻R0（990Ω）

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）。

（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的I1-I2图线

（I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数，且I2的数值远大于I1的数值），则由图线

可得被测电池的电动势E＝____________V，内阻r＝__________Ω。（结果保留小数点后

2位）

安安法：例题3

6、在实验室中测量电源的电动势和内电阻，可以提供的器材有：

（a）待测电池：电动势E、内电阻r

（b）电流表A1：量程0．6A，内阻r1=0．5Ω

（c）电流表A2：量程1mA，内阻r2=200Ω

（d）滑动变阻器R1：阻值0～20Ω，额定电流2．5A

（e）电阻箱R2：9999Ω

以及开关、导线、坐标纸等．

为了测量待测电池的电动势和内电阻，请解答以下问题：

（1）由于没有电压表，需将电流表A2和电阻箱R2改装成量程为2V的电压表，R2的电阻值应为 Ω．

（2）根据下图中设计的测量该电池电动势和内电阻的电路图，利用笔画线代替导线，将实

物图连接好。

（3）根据实验所测数据画出I2—I1图象如图所示，由此图象可求得该电源电动势E= ，

内阻r= 。

安阻法：例题1

7、一课外小组同学想要测量一个电源的电动势及内阻。准备的器材有：

电流表 （0～200 mA，内阻是12 ）

电阻箱R（最大阻值9．9 ）

一个开关和若干导线。

（1）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们将一个定值电阻和电流表A___

联，若要使连接后流过定值电阻的电流是流过电流表A的电流的3倍，则定值电阻的阻值

R0=___。

（2）下左图虚线框中为同学设计的实验电路的一部分，请将电路图补充完整。

（3）若实验中记录电阻箱的阻值R和电流表A的示数I，并计算出 得到多组数据后描点

作出R- 图线如下右图所示，则该电源的电动势E=______V，内阻r=_________。

伏伏法：例题1

8、某同学在测量电源电动势和内电阻的实验中。

（1）该同学连接的实物电路如图甲所示,请根据该实物图在虚线框内画出电路图。

（2）实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,并描绘出了U1-U2的图像，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

r=

。

（用k、a、R0表示）