高二上物理周末同步辅导5测定电源电动势和内阻

高中物理测电源电动势和内阻实验报告篇一：高中物理测定电源电动势和内阻总结测定电源电动势和内阻1. 实验原理本实验的原理是闭合电路欧姆定律．1) 具体方法a) 利用实验图10-1所示电路，改变滑动变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U、I值，由U＝E－Ir，可得：U1?E?I1r，U2?E?I2r，解之得：I1U2?I2U1?E??I1?I2??r?U2?U1?I1?I2b) 利用如实验图10-1所示的电路，通过改变R的阻值，多测几组U、I的值，并且变化范围昼大些，然后用描点法在U－I图象中描点作图，由图象纵截距找出E，由图象斜率tan?所示．?UE??r?IIm找出内电阻，如实验图10-2由于电源内阻r很小，故电流表对电源而言要外接，不然的话，测r?r?Rg内阻测量的误差太大．由于偶数误差的存在，方法的结果可能存在较大的误差，因此在实验中采取方法处理数据．2. 实验器材电流表、电压表、变阻器、开关、导线及被测干电池．3. 实验步骤1) 恰当选择实验器材，照图连好实验仪器，使开关处于断开状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值最大的一端．2) 闭合开关S，接通电路，记下此时电压表和电流表的示数． 3) 将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置，记下此时电压表和电流表的示数．4) 继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他几个不同位置，记下各位置对应的电压表和电流表的示数．5) 断开开关S，拆除电路．6) 在坐标纸上以U为纵轴，以I为横轴，作出U—I图象，利用图象求出E、r．4. 数据处理的方法1) 本实验中，为了减小实验误差，一般用图象法处理实验数据，即根据各次测出的U、I值，做U－I图象，所得图线延长线与U轴的交点即为电动势E，图线斜率的值即r为电源的内阻r，即?UE??IIm．如实验图10-2所示．2) 应注意当电池内阻较小时，U的变化较小，图象中描出的点呈现如实验图10-3所示状态，下面大面积空间得不到利用，所描得的点及做出的图线误差较大．为此，可使纵轴不从零开始，如实验图10-3所示，把纵坐标比例放大，可使结果误差小些．此时，图线与纵轴的交点仍代表电源的电动势，但图线与横轴的交点不再代表短路状态，计算内阻要在直线上选取两个相距较远的点，由它们的坐标值计算出斜率的绝对值，即为内阻r．5. 实验误差分析1) 偶然误差：主要于电压表和电流表的读数以及作U—I图象时描点不很准确．2) 系统误差a) 电流表相对电源外接如图，闭合电路的欧姆定律U=E-Ir中的I是通过电源的电流，而图1电路由于电压表分流存在系统误差，导致电流表读数（测量值）小于电源的实际输出电流（真实值）。

高二物理实验 多用电表 测电源的电动势和内电阻人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容：实验 多用电表 测电源的电动势和内电阻二. 知识要点：1. 理解并掌握欧姆表的制作原理，会用多用电表测电流、电压和电阻2. 理解并掌握测电源的电动势和内电阻的方法，并学会用图像法处理实验数据。

［重点、难点解析］一、多用电表1. 欧姆表的原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表，可直接读出电阻值，比用伏安法测电阻要方便得多。

原理如图所示调零时，内R E R r R E I g g =++= 测量时，rR R E I +=内 只要将对应R x 值的电流刻度 I 改为阻值R x ，即为欧姆表。

由于I 与R 的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻零刻度在电流满偏处。

注意：红表笔接欧姆表内部电源负极，而黑表笔接内部电源的正极。

2. 多用电表（1）性能：多用电表，通常叫万用表，它是实际生活中在电器安装、使用、维修过程中必备的常用仪表，多用表具有用途多、量程广、使用方便等优点，它可以用来测量交流电压、直流电压、直流电流和电阻，而且每一种测量又具有多个量程。

虽然使用方便，但是其准确度稍低。

（2）原理：多用电表由一只灵敏的直流电表（表头）与若干元件组成测量电路，每进行一种测量时只使用其中的一部分电路，其他部分不起作用。

①直流电流挡：直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头改装而成的几个量程不同的电流表。

②直流电压挡：直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头改装而成的几个量程不同的电压表。

③多用表面板如图所示，直流电流、电压的刻度是均匀的，电压和欧姆挡刻度是不均匀的。

④使用步骤及注意事项：<1>用螺丝刀进行机械调零（左侧O ）。

<2>选挡：测电流、电压时选择合适量程；测电阻时选择合适的倍率，以使指针在中央13刻度范围，可用比估计值低1个数量级的倍率，如估计为200 就应该选×10的倍率。

高中物理《实验：测定电池的电动势和内阻》教案（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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高中物理实验测量电动势与内阻在高中物理实验中，测量电动势与内阻是非常重要的内容之一。

通过进行相应的实验，我们可以探究电池的电动势以及电路中的电源内阻大小。

本文将为大家介绍实验的步骤和原理，并给出实验结果的分析。

实验步骤：1. 将所需实验材料准备齐全，包括一个标准电池（如干电池）、电阻箱、导线等。

2. 首先，将电阻箱中的阻值调至最大，确保电路断路状态。

3. 连接电路。

将电池的正极通过导线与电阻箱的一个端口相连，再将电阻箱的另一个端口与电路中的电阻相连。

4. 测量实验电路的总电动势。

使用一个数字电压表或万用表，将正极引线连接到电路的正极，负极引线连接到电路的负极。

记录测量到的电压数值，即为实验电路的总电动势。

5. 接下来，逐渐调小电阻箱中的阻值，使电路逐渐接近短路状态。

在每次调整后都记录下电路中的电压数值，直到达到最小的阻值。

6. 计算每个电阻阻值下的电路电压差。

将每个阻值下的电压数值减去实验电路的总电动势，即得到电路中的电压差。

7. 根据测得的电压差、电流大小和电动势，可以利用欧姆定律计算电路中的内阻大小。

实验原理：在电路中，电池的电动势（E）与电路中的电流（I）和总电压（V）之间存在一定的关系。

根据欧姆定律，电路中的总电压等于电动势与电路电流的乘积，再加上电路中的电阻与电流的乘积。

因此，可以得到以下公式：V = E - Ir其中，V为电路中的总电压，E为电池的电动势，I为电路中的电流，r为电路中的内阻。

实验结果分析：通过进行实验，我们测得了电路在不同阻值下的电压差，并计算得到了电路中的内阻大小。

根据计算结果，我们可以分析出以下几点：1. 随着电阻的增大，电路中的电压差逐渐减小。

这是因为当电阻增大时，电流的流动受到了一定的阻力，因此电路中的电压差减小。

2. 根据欧姆定律的公式，我们可以利用实验测得的电压差和电流大小计算得到电路中的内阻。

通过计算可以发现，内阻的大小与电压差的增大呈线性关系，即内阻越大，电压差增大得越快。

高二物理实验十 测定电源的电动势和内阻
【实验目的】
测定电池的电动势和内电阻 【实验原理】
由闭合电路的欧姆定律E =U+Ir 知，路端电压U=E —Ir ，对给定的电源，E 、r 为常量，因此路端电压U 是电流I 的一次函数。

将电池、电流表、电压表，可变电阻连接成如图所示的电路，改变可变电阻R 的阻值，可以测得多组I 、U 值。

将它们描在U —I 坐标中，图线应该是一条直线。

显然，
直线在U 坐标上的截距值就是电池电动势，直线斜率的绝对值就是电池的内阻的大小。

上述用作图的方法得出实验结果的方法，具有直观、简便的优点。

【步骤规范】
电源电动势 、内阻 【注意事项】
1．使用内阻大些（用过一段时间）的干电池，在实验中不要将I 调得过大，每次读完U 、I 读数立即断电，以免于电池在大电流放电时极化现象过重，E 、r 明显变化．
2．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，而不要顾及个别离开较远的点以减少偶然误差．
3．干电池内阻较小时U的变化较小，坐标图中数据点将呈现如图3甲所示的
状况，下部大面积空间得不到利用，为此可使坐标不从零开始，如图3乙所示，
把坐标的比例放大，可使结果的误差减小些．此时图线与横轴交点不表示短路电
流．计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用r=|ΔU/ΔI|计算出电池的
内阻r．
4．实验误差的来源与分析
（1）每次读完电表示数没有立即断电，造成E、r变化；
（2）测量电路存在系统误差，I
真＝I
测
十I
v
，末考虑伏特表分流．。

例析《测定电源电动势和内阻》的实验方法及误差分析《测定电源电动势和内阻》实验是电学的重要实验之一，是高考命题的热点内容之一， 2006年江苏卷、年江苏卷、20062006年广东卷、年广东卷、20062006年天津卷、年天津卷、20072007年四川卷均从不同的角度考查过本实验。

有的考查仪器的选择和电路的设计，有的考查实验步骤的顺序，有的考查数据的处理和误差的分析。

由于完成本实验的方法很多，并且实验电路可采用电流表的内接法和外接法，这两种电路连接从误差角度分析各有优缺点，因此本实验对学生来说有一定难度。

一、测定电源电动势的几种类型一、测定电源电动势的几种类型1、电表－电表型、电表－电表型根据闭合电路欧姆定律Ir U E +=，只要测出两组路端电压和总电流，联立解方程组即可得电源的电动势E 和内阻r ，为了减小实验误差我们可以测出多组路端电压和总电流，用图象法可得电源的电动势E 和内阻r 。

（1）用一块电流表和一块电压表测定）用一块电流表和一块电压表测定有两种情况：电流表外接法（如图1），电流表内接法（如图2），由闭合电路欧姆定律Ir U E +=可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，由r I U E r I U E 2211,+=+=可得：1221122112,I I U U r I I U I U I E --=--=。

例1．测量电源的电动势E 及内阻r （E 约为4.5V 4.5V，，r 约为1.5Ω）。

器材：量程为3V 的理想电压表V ，量程为0.5A 的电流表A （具有一定内阻），固定电阻，滑动变阻器，开关K ，导线若干。

，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E ＝______________________，，r ＝______________________。

人教版物理高二上第八章第5讲实验：测定电源的电动势与内阻一、多选题。

1. 如图是根据某次测定电池的电动势和内阻的实验记录的数据作出的U−I图像，关于这个图像的说法中正确的是（）A.横轴截距表示短路电流，即I0=0.5AB.纵轴截距表示待测电池的电动势，即E=1.5V|，计算出待测电池内阻为1ΩC.根据r=|ΔUΔID.根据r=E，计算出待测电池内阻为3ΩI02. 调节图甲电路中的滑动变阻器，绘得电压U与电流I的关系如图乙所示，则可知（）A.电源电动势E=1.8VB.电源内阻为r=1.0ΩC.电源内阻为r=3.0ΩD.回路短路电流I0=0.6A二、实验探究题。

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，内阻小于1.0Ω）B．电流表A1（量程0∼3mA，内阻R g1=10Ω）C．电流表A2（量程0∼0.6A，内阻R g2=0.1Ω）D．滑动变阻器R1(0∼20Ω，10A)E．滑动变阻器R2(0∼200Ω，1A)F．定值电阻R0(990Ω)G．开关和导线若干（1）某同学设计了如图甲所示的(a)(b)两个实验电路，其中合理的是________图；在该电路中，为了操作方便且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选________（填写器材名称前的字母序号），这是因为若选另一个变阻器，________．（2）图乙为该同学根据（1）中选出的合理实验电路，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），为了简化计算，该同学认为I1远远小于I2，则由图线可得电动势E=________V，内阻r=________Ω．（结果保留2位有效数字）测量一干电池组的电动势和内电阻所用器材如下，连线图如图甲所示：A．电流表A：量程0∼100mA、内阻为16.0ΩB．电压表V：量程0∼3V、内阻约为30KΩC．干电池组E：电动势待测、内阻待测D．滑动变阻器R：0∼10ΩE．定值电阻R0：电阻值为4.0ΩF．单刀单掷开关S，导线若干实验时测量出电流表A的示数I和电压表V的示数U，对应的数据画出如图乙所示的U−I图像，利用图像可求出该干电池组的电动势为E=________V，内电阻为r=________Ω．小电珠L的额定电压为3.8V，现已测出其伏安特性曲线如图丙所示，它的额定电功率P=________W．额将L接在上面所测干电池组的两极上并接通电路，则L消耗的实际电功率P=________W．热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC)，某实验小组选用下列器材探究某热敏电阻R1的伏安特性．A．电流表A（量程0.6A，内阻约0.6Ω）B．电流表V（量程0.3V，内阻约2kΩ）C．滑动变阻器R（最大阻值为10Ω）D．滑动变阻器R′（最大阻值为500Ω）E．电源E（电动势4V，内阻较小）F．开关、导线若干（1）要求实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，①请补充完成图甲中实物间的连线，②其中应选择的滑动变阻器是________．（填写器材前面的代号）（2）该小组测出热敏电阻R1的U−I图线如图乙中曲线Ⅰ，又通过查阅资料得出了热敏电阻R2的U−I图线如图乙中曲线Ⅱ．用上述电流表和热敏电阻R1、R2测量某电池组的电动势和内阻，采用的电路如图丙，将单刀双掷开关接通“1”，通过R1的电流如图丁，测得R1的电流为________A，将单刀双掷开关接通“2”时测得R2的电流为0.60A，则该电池组的电动势为________V，内阻为________Ω．（结果均保留2位有效数字）在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材．（1）甲同学按电路图1进行测量实验，其中R2为保护电阻．①请用笔画线代替导线在图2中完成电路的连接；②由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U—I图线如图3所示，可得电源的电动势E=________V，内电阻r=________Ω．（2）乙同学误将测量电路连接成如图4所示，其他操作正确，由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U—I图线如图5所示，可得电源的电动势E=________V，内阻r=________Ω．（结果保留两位有效数字）用如图甲所示的电路测量电池的电动势和内阻，定值电阻R1=16Ω．（1）闭合开关S后，电压表V1无读数，电压表V2有读数，经检查发现电路中存在断路故障，则该故障可能在________（填“ab”、“bc”或“cd”）两点间．（2）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的阻值，记录多组电压表的示数U1、U2，如表所示．请根据表中数据在图乙中作出U2−U1图像．U1/V0.66 1.00 1.33 1.88 2.00 2.32 2.68（3）由图像可知，电源电动势E=________V，内阻r=________Ω．（结果均保留两位有效数字）（4）实验中，产生系统误差的主要原因是________．（1）如图甲所示是多用电表简化电路图，作为电压表使用时，选择开关应接________；作为欧姆表使用时，选择开关应接________（两空均填“1”“2”或“3”）．使用时，电流一定从________端流入多用电表（填“A”或“B")．（2）利用多用电表和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图乙．调节电阻箱，记录多组电阻箱示数R和多用电表示数I，作出R−1I的图线如图丙．由图丙可求得电动势E=________V，r=________Ω．（结果均保留两位有效数字）忽略偶然误差，本实验测得的E测、r测与真实值比较：E测________E真，r测________r真（均填“<”“=”或“>"）．测定某种特殊电池的电动势和内阻．其电动势E约为8V，内阻r约为50Ω．实验室提供的器材：A．量程为200 μA、内阻未知的电流表G；B．电阻箱R o(0∼999.9Ω)；C．滑动变阻器R1(0∼20kΩ)；D．滑动变阻器R2(0∼60kΩ)；E．开关3只，导线若干．（1）先用如图甲所示的电路来测定电流表G内阻．补充完成实验：①为确保实验仪器安全，滑动变阻器R′应该选取________（填“R1”或“R2”）；②连接好电路，断开S1、S2，将R′的滑片调到________（填“a”或“b”）端；③闭合S1，调节R′，使电流表G满偏；④保持R′不变，再闭合S2，调节电阻箱电阻R0=2Ω时，电流表G的读数为100μA；⑤调节电阻箱时，干路上电流几乎不变，则测定的电流表G内阻R g=________Ω．（2）再用如图乙所示的电路，测定该特殊电池的电动势和内阻．由于电流表G内阻较小，在电路中串联了合适的定值电阻R3作为保护电阻．按电路图连接好电路，然后闭合开关S，调整电阻箱R0的阻值为R，读取电流表的示数I，记录多组数据(R，I)，建立坐标系，描点作图得到了如图丙所示的图线，图线斜率为________V−l，电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω．在“测定电源电动势和内阻”的实验中，实验室仅提供下列实验器材：A．两节旧干电池，每节电动势约1.5VB．直流电压表V l、V2，量程均为0∼3V，内阻约3kΩC．电流表，量程0∼0.6A，内阻小于1ΩD．定值电阻R0，阻值2ΩE．滑动变阻器R，最大阻值15ΩF．导线和开关若干（1）请根据连接的实物图甲，在图乙虚线框中画出对应的电路图；（2）根据图甲电路进行实验，测得多组U、I数据，作出U−I图像，求出电动势和内阻的值均小于真实值，其产生误差的原因是________．（3）实验过程中，由于电流表发生了故障，某同学又设计了图丙所示的电路测定电源的电动势和内阻，实验中移动滑动变阻器触头，记录V l和V2的值如表所示，用测出的数据在图丁中绘出U1−U2图线。