2017_2018学年高中物理第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路第3节测量电源的电动势和内电阻教学案鲁科版选修3_1
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第3节实验:电池电动势和内阻的测量核心素养物理观念科学思维科学探究知道测定电池的电动势和内阻的实验原理:闭合电路的欧姆定律。
1.会设计测定电池电动势和内阻的“伏安法”“伏阻法”“安阻法”的电路图。
2.体会图像法处理数据的优势,体会“化曲为直”的思想方法。
1.根据“伏安法”测定电池电动势和内阻的原理,会选用实验器材、正确连接电路、规范实验操作。
2.能进行分组、自主合作探究,并对信息进行数据处理。
一、实验目的1.理解测量电源的电动势和内阻的基本原理,体验测量电源的电动势和内阻的实验过程。
2.会用解析法和图像法求解电动势和内阻。
3.掌握利用仪器测量电源电动势和内阻的方法,并能设计简单的电路和选择仪器。
二、实验方案设计1.伏安法:由E=U+Ir知,只要测出U、I的两组数据,就可以列出两个关于E、r的方程,从而解出E、r,电路图如图所示。
2.安阻法:由E=IR+Ir可知,只要能得到I、R的两组数据,列出关于E、r的两个方程,就能解出E、r,电路图如图所示。
3.伏阻法:由E=U+UR r知,如果能得到U、R的两组数据,列出关于E、r的两个方程,就能解出E、r,电路图如图所示。
三、实验器材在不同的方案中需要的实验器材略有不同,分别如下:方法1:待测电池一节,电流表、电压表各一个,滑动变阻器一个,开关一个,导线若干,坐标纸。
方法2:待测电池一节,电流表一个,电阻箱一个,开关一个,导线若干。
方法3:待测电池一节,电压表一个,电阻箱一个,开关一个,导线若干。
四、实验步骤(以方法1伏安法为例)1.电流表用0~0.6 A量程,电压表用0~3 V量程,按实验原理图连接好电路。
2.把滑动变阻器的滑片移到一端,使其阻值最大。
3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显的示数,记录一组数据(I1、U1)。
用同样的方法测量几组I、U值。
4.断开开关,整理好器材。
5.处理数据,用解析法和作图法求出电池的电动势和内阻。
五、数据处理为减小测量误差,本实验常选用以下两种数据处理方法:1.公式法利用依次记录的多组数据(一般6组),分别记录如表所示:实验序号12345 6I/A I1I2I3I4I5I6U外/V U1U2U3U4U5U6分别将1、41122,E3、r3,求出它们的平均值E=E1+E2+E33,r=r1+r2+r33作为测量结果。
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.【关键字】物理物理选修3-1知识点归纳(鲁科版)第一章静电场第1节静电现象与微观解释1.电荷、电荷守恒定律:(1)两种电荷:自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(2)元电荷:元电荷是物体带电的基本电荷量,,所有带电体的电荷量等于e的整数倍。
(3)使物体带电的三种方式:①摩擦起电:由于相互摩擦的物体间电子的得失使物体分别带上了等量异种电荷。
②感应起电:指的是利用静电感应使物体带电的方式。
③接触带电:一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开,使不带体的导体也带上电荷的方法.两个完全相同的金属球,其中一个带电,与另外一个接触后分开,则两球所带的电量相同,这个称为电荷均分定律.若两球开始带异种电荷,当它们接触时,先进行中和,再电量均分。
(4)起电的实质:无论是哪种起电方法,都不是创造了电荷,而是使物体中的电荷进行再分配。
(5)电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.在转移过程中,电荷的总量保持不变。
第2节静电力库仑定律1.点电荷的电场力大小:真空中两个点电荷之间相互作用的电场力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(1)成立条件:①真空中(空气中也近似成立)②点电荷。
即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。
(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。
(2)库仑定律:真空中两个点电荷之间的相互作用力的大小,跟它们的电荷量、的乘积成正比,跟它们的距离二次成反比。
作用力的方向沿着它们的连线。
两种电荷相斥、异种电荷相吸。
,。
(3)静电力叠加原理:对于两个以上的点电荷,其中第一个点电所受的总的静电力,等于其点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。
第一章绪论——撩开物理学的神秘面纱第二章运动的描述1运动、空间和时间2质点和位移3速度和加速度第三章匀变速直线运动的研究1匀变速直线运动的规律2匀变速直线运动的实验探究3匀变速直线运动实例-自由落体运动第四章相互作用1重力与重心2形变与弹力3摩擦力第五章力与平衡1力的合成2力的分解3力的平衡4平衡条件的应用第六章力与运动1牛顿第一定律2牛顿第二定律3牛顿第三定律4超重与失重必修二第一章功和功率1机械功2功和能3功率4人与机械第二章能的转化与守恒1动能的改变2势能的改变3能量守恒定律4能源与可持续发展第三章抛体运动1运动的合成与分解2竖直方向上的抛体运动3平抛运动4斜抛运动第四章匀速圆周运动1匀速圆周运动快慢的描述2向心力与向心加速度3向心力的实例分析4离心运动第五章万有引力定律及其应用1万有引力定律及引力常量的测定2万有引力定律的应用3人类对太空的不懈追求第六章相对论与量子论初步1高速世界2量子世界选修三选修3-1第一章静电场导入神奇的静电第一节静电现象及其微观解释第二节静电力库仑定律第三节电场及其描述第四节电场中的导体第二章电势能与电势差导入电场力可以做功吗第一节电场力做功与电势能第二节电势与等势面第三节电势差第四节电容器电容专题探究电场部分专题探究示例第三章恒定电流导入历史的回眸第一节电流第二节电阻第三节焦耳定律第四节串联电路和并联电路第四章闭合电路欧姆定律和逻辑电路导入从闭合电路找原因第一节闭合电路欧姆定律第二节多用电表的原理与使用第三节测量电源的电功势和内电阻第四节逻辑电路与自动控制专题探究电路部分专题探究示例第五章磁场导入“迷路”的信鸽第一节磁场第二节用磁感线描述磁场第三节磁感应强度磁通量第四节磁与现代科技第六章磁场对电流和运动电荷的作用导入从奥斯特实验说起第一节探究磁场对电流的作用第二节磁场对运动电荷的作用第三节洛仑兹力的应用专题探究磁场部分专题探究示例选修3-2第一章电磁感应导入改变世界的线圈第一节磁生电的探索第二节感应电动势与电磁感应定律第三节电磁感应定律的应用第二章楞次定律和自感现象导入奇异的电火花第一节感应电流的方向第二节自感第三节自感现象的应用专题探究电磁感应的实验与调研第三章交变电流导入两种电源第一节交变电流的特点第二节交变电流是怎样产生的第三节交变电流中的电容和电感第四章远距离输电导入电如何到我家第一节三相交变电流第二节变压器第三节电能的远距离传输专题探究交变电流的实验与调研第五章传感器及其应用导入从“芝麻开门”说起第一节揭开传感器的“面纱”第二节常见传感器工作原理第三节大显身手的传感器专题探究传感器的实验与调研选修3-3第一章分子动理论导入走进微观世界第1节分子动理论的基本观点第2节气体分子运动与压强第3节温度与内能第二章固体导入从古陶器到纳米技术第1节晶体和非晶体第2节固体的微观结构第3节材料科技与人类文明第三章液体导入神奇的液体表面第1节液体的表面张力第2节毛细现象第3节液晶第四章气体导入从天气预报谈起第1节气体实验定律第2节气体实验定律的微观解释第3节饱和汽第4节湿度专题探究分子动理论及物质三态的实验与调研第五章热力学定律导入水库和水泵第1节热力学第一定律第2节能量的转化与守恒第3节热力学第二定律第4节熵——无序程度的量度第六章能源与可持续发展导入谢谢你;太阳第1节能源、环境与人类生存第2节能源的开发与环境保护专题探究能量与可持续发展的实验与调研综合内容与测试选修3-4第一章机械振动导入从我国古代的“鱼洗”说起第1节简谐运动第2节振动的描述第3节单摆第4节生活中的振动第二章机械波导入身边的波第1节波的形成和描述第2节波的反射和折射第3节波的干涉和衍射第4节多普勒效应及其应用第三章电磁波导入无处不在的电磁波第1节电磁波的产生第2节电磁波的发射、传播和接收第3节电磁波的应用及防护专题探究振动与波的实验与调研第四章光的折射与全反射导入美妙的彩虹第1节光的折射定律第2节光的全反射第3节光导纤维及其应用第五章光的干涉衍射偏振导入从五彩斑斓的肥皂泡说起第1节光的干涉第2节光的衍射第3节光的偏振第4节激光与全息照相专题探究光学部分的实验与调研第六章相对论与天体物理导入从双生子佯谬谈起第1节牛顿眼中的世界第2节爱因斯坦眼中的世界第3节广义相对论初步第4节探索宇宙综合内容与测试选修3-5第一章动量守恒研究导入从天体到微粒的碰撞第1节动量定理第2节动量守恒定律第3节科学探究——一维弹性碰撞第二章原子结构导入从一幅图片说起第1节电子的发现与汤姆孙模型第2节原子的核式结构模型第3节玻尔的原子模型第4节氢原子光谱与能级结构专题探究动量与原子的实验与调研第三章原子核与放射性导入打开原子核物理的大门第1节原子核结构第2节原子核衰变及半衰期第3节放射性的应用与防护第四章核能导入熟悉而又陌生的核能第1节核力与核能第2节核裂变第3节核聚变第4节核能的利用与环境保护专题探究原子核和核能利用的实验与调研第五章波与粒子导入奇异的微观世界第1节光电效应第2节康普顿效应第3节实物粒子的波粒二象性第4节“基本粒子”与恒星演化专题探究波粒二象性的实验与调研。
高中物理:测电源电动势、内阻实验电源(以干电池为例)是一种可以长时间稳定释放电能的装置。
在高中,有一个专门测量电源电动势E和内阻r的实验,有很多方法,但是无外乎要利用“闭合电路欧姆定律”,写出关于E和r的方程,根据测量数据画图象得。
“测量电源电动势和内阻”的实验,主要训练用“图象”处理数据的方法。
“图象法”处理数据:①写出函数表达式②用换元法将①中的表达式整理成“一次函数”——y=kx+b③确定y轴、x轴④记录多组数据,列表,画出图象⑤利用图象中的斜率k,截距b,求出相未知量“图象法”处理数据的重中之重是:第②点用换元法将①中的表达式整理成“一次函数”——y=kx+b下面我们就来体会一下如何将一个复杂的表达式整理成“一次函数”——y=kx+b的形式!例1:写出闭合电路欧姆定律:(注意:表达式中应该有“测量”量U 和I ,并且应该有电源的电动势E 和内阻r 。
)还好这个方程无需整理,就是一个“一次函数”,并且四个物理量都在,图象如下图:其中纵截距b=E,斜率-k=r例2:写出闭合电路欧姆定律:变形一:变形二:原来一个表达式还可以有多重变形!,画出多种一次函数图象!例3:写出闭合电路欧姆定律:变形一:变形二:下面来做几道练习题,熟练一下:练习1:练习2:下面我们讲解常见的“伏安法”测量电源的电动势和内阻的实验的误差分析。
电路图如图所示:表达式:如公式所示,测量多组U和I的数据,画出U-I图象,那么图象的斜率就是-r,图象的纵截距是E。
如下图:等效电源法我们将虚线方框中部分看做等效电源(一个新电源),此时电压表测量的是节点a、b之间的电压,电流表测量的是流过“等效电源”(新电源)的电流。
也就是说此时电压表、电流表测量的是“新电源”的路端电压和干路电流!接下来我们需要知道,“新电源”的电动势和内阻,此即为我们的测量值!“等效内阻”的定义外电路短路时,等效电源的电动势除以干路电流即等效电源的内阻。
我们将ab之间的外电路短路,如图:此时,ab之间外电路的电流为,由于电压表的分流效应,导致电流表测量值偏小,最终导致实验的测量值,电动势偏小内阻偏小还有另外一种实验电路,如图:原理与上图第一种方法相同。
实验四 测定电源的电动势和内阻实验目的1.掌握伏安法测定电源的电动势和内阻的方法 2.掌握用图象法求电动势和内阻实验原理(1)闭合电路的欧姆定律,实验电路如右图 (2)E 和r 的求解:由U =E -Ir 得⎩⎨⎧U 1=E -I 1rU 2=E -I 2r ,解得E 、r(3)用作图法处理数据,如图所示 ①图线与纵轴交点为E ; ②图线与横轴交点为I 短=E r; ③图线的斜率表示r =ΔU ΔI实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺实验步骤1.选择合适的电压表和电流表,按实验电路图连接好电路; 2.把滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值最大的一端;3.闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1,U 1),用同样的方法测量几组I 、U 值,填入表格;4.断开开关,拆除电路,整理好器材。
规律方法总结1.实验数据求E 、r 的处理方法(1)列多个方程组求解,再求E 、r 的平均值(2)图象法处理:以端电压U 为纵轴,干路电流I 为横轴,建系、描点、连线,纵轴截距为电动势E ,直线斜率k 的绝对值为内阻r 。
2.注意事项(1)为了使端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池 (2)电流不要过大,应小于0.5 A ,读数要快(3)要测出不少于6组的(U ,I )数据,变化范围要大些(4)若U -I 图纵轴刻度不从零开始,则横轴截距不是短路电流,应根据r =|ΔUΔI|确定3.误差来源(1)偶然误差:用图象法求E 和r 时作图不准确 (2)系统误差:电压表分流或电流表分压 两种电路的选择及误差分析例1、(2012·重庆理综)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E 和内阻r ,并探究电极间距对E 和r 的影响.实验器材如图所示。
①测量E 和r 的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U 和流过电源的电流I ,依据公式________,利用测量数据作出U -I 图象,得出E 和r .②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图2中用笔画线代替导线连接电路.③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U -I 图象如图中(a )、(b )、(c )、(d )所示,由此可知:在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”),电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
一、实验目的测定电源的电动势和内阻二、实验原理根据闭合电路欧姆定律,则路端电压。
由于电源电动势E和内阻r不随外电路负载变化而改变,如当外电路负载增大时,电路中电流减小,内电压减小,使路端电压增大,因此只要改变负载电阻,即可得到不同的路端电压。
在电路中接入的负载电阻分别是R1、R2时,对应的在电路中产生的电流为、,路端电压为U1、U2,则代入中,可获得一组方程,从而计算出E、r。
有、。
三、实验器材被测电池(干电池);电压表;电流表;滑动变阻器;电键和导线四、实验步骤1、确定电流表、电压表的量程,按如图所示电路把器材连接好。
2、把变阻器的滑动片移到最右端。
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、值。
4、断开电键,整理好器材。
5、数据处理,用原理中的方法计算或在—图中找出E、r。
五、注意事项1、使用内阻大些的干电池,在实验中不要将电流调得过大,每次读完、读数立即断电,以免干电池在大电流放电时极化现象过重,E、r明显变化。
2、在画—图像时,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,不用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,坐标系内大部分空间得不到利用,为此可使纵坐标不从零开始。
六、实验误差研究分析用伏安法测电源电动势和内阻的方法很简单,但系统误差较大,这主要是由于伏特表和安培表内阻对测量结果的影响而造成的。
用这种方法测电动势可供选择的电路有两种,如图(甲)、(乙)所示。
当用甲图时,考虑电表内阻,从电路上分析,由于实验把变阻器的阻值R看成是外电路的电阻,因此伏特表应看成内电路的一部分,故实际测量出的是电池和伏特表这一整体的电动势和等效内阻,(如甲图中虚线框内所示)因为伏特表和电池并联,所以等效内阻r测应等于电池真实内阻值r真和伏特表电阻R v的并联值,即<r真. 此时如果断开外电路,则电压表两端电压U等于电动势测量值即U=E测,而此时伏特表构成回路,所以有U<E真,即E测<E真。
第3节 测量电源的电动势和内电阻一、实验目的1.用伏安法测电源的电动势和内电阻。
2.学会用“代数法”和“图像法”分析处理实验数据。
二、实验原理原理图如图431所示。
图431改变滑动变阻器的阻值,测出两组I 、U 的数据,代入方程 E =U +Ir ,可得到方程组⎩⎪⎨⎪⎧E =U 1+I 1r E =U 2+I 2r解此方程组可求得: 电动势E =I 2U 1-I 1U 2I 2-I 1,内阻r =U 1-U 2I 2-I 1。
三、实验器材待测电池一节、滑动变阻器、电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V)、开关、导线、坐标纸、直尺。
四、实验步骤1.确定电流表、电压表的量程,按图432所示把器材连接好。
图4322.把滑动变阻器的滑片移到使阻值最大的一端。
3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量并记录几组I 和U 的值,并填入预先设计的表格中。
4.断开开关,整理好器材。
五、数据处理1.代数法 运用方程组⎩⎪⎨⎪⎧E =U 1+I 1r ,E =U 2+I 2r ,求解E 和r 。
利用所测U 、I 值多求几组E 和r 的值,最后算出它们的平均值。
图4332.图像法以纵轴表示路端电压,横轴表示总电流,建立直角坐标系,将所测多组相应的U 、I 值进行描点,然后用平滑的曲线将各点连接起来。
由U =E -Ir 知,U I 图像是一条斜向下的直线,如图433所示。
(1)直线与纵轴的交点表示电动势E 。
(2)直线与横轴的交点表示短路电流I 0。
(3)直线斜率的绝对值等于电源的内阻r =|k |=ΔUΔI 。
六、误差分析 1.偶然误差(1)电压表和电流表的读数误差。
(2)由于导线与电池接触不好造成电池内阻不稳定产生误差。
(3)作U I 图线时描点、连线不准确产生误差。
图4342.系统误差公式U =E -Ir 中I 是通过电源的电流,而本实验电路是存在系统误差的,这是由于电压表分流I V ,使电流表示值I 测小于电池的输出电流I 真。
因为I 真=I 测+I V ,而I V =U R V,U 越大,I V 越大,U 趋于零时,I V 也趋于零。
所以它们的关系可用图434表示,由图线可看出r 和E 的测量值都小于真实值。
r 测<r 真,E 测<E 真。
七、注意事项1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,宜选用旧电池和内阻较大的电压表。
2.电池在大电流放电时极化现象较严重,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3 A,短时间放电不宜超过0.5 A,因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完后应立即断电。
3.电压表、电流表应选择合适的量程,使测量时偏转角大些,以减小读数时的相对误差。
4.当干电池的路端电压变化不很明显时,作图像时,纵轴单位可以取得小一些,且纵轴起点可以不从零开始。
5.画UI图像时,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。
这样,就可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度。
[例1] 在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中。
(1)备有如下器材A.干电池1节B.滑动变阻器(0~20 Ω)C.滑动变阻器(0~1 kΩ) D.电压表(0~3 V)E.电流表(0~0.6 A) F.电流表(0~3 A)G.开关、导线若干其中滑动变阻器应选________,电流表应选________。
(只填器材前的序号)(2)为了最大限度的减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图。
(3)某同学根据实验数据画出的UI图像如图435所示,由图像可得电池的电动势为____________ V,内电阻为____________ Ω。
图435[解析] (1)滑动变阻器的最大值一般为待测电阻的几倍时较好,在该实验中因电源内阻比较小,故滑动变阻器选择较小一点的即可,故滑动变阻器应选B。
(也可以从便于调节的角度来分析,应该选择阻值较小的滑动变阻器。
)电流表的量程要大于电源允许通过的电流,对于干电池来讲允许通过的最大电流一般是0.5 A ,故需要选择0~0.6 A 量程的电流表,所以电流表应选E 。
(2)电路图如图所示。
(3)由题中U I 图像可知:纵截距为1.5 V ,故电池的电动势为1.5 V ;内电阻r =⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI =⎪⎪⎪⎪⎪⎪0.9-1.50.6-0Ω=1 Ω。
[答案] (1)B E (2)见解析图 (3)1.5 1[例2] 在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1 Ω和1 k Ω。
图436为实验原理图及所需的器件图。
图436(1)试在图乙中画出连线,将器件按原理图连接成实验电路。
(2)一位同学记录的6组数据见下表,试根据这些数据在如图437所示的坐标图中画出U I 图像,根据图像读出电池的电动势E =____________ V ,根据图像求出电池的内电阻r =________ Ω。
图437[解析] (1)先将电源、开关、电流表、滑动变阻器按照一定顺序连接好,再将电压表并到滑动变阻器与电流表串联电路两端,实物连接如图所示。
(2)根据表格中U 、I 数据,在方格纸U I 坐标上描点画线,如图所示,连直线时第四组数据(0.32 A,1.18 V)标出的点明显偏离其他点,误差太大,应该舍去,然后将直线延长,交U 轴于U 1=1.46 V(1.44~1.48都正确),即为电源电动势;交I 轴于I =0.64 A ,注意此时U 2=1.00 V ,由闭合电路欧姆定律得I =E -U 2r ,所以r =E -U 2I =1.46-1.000.64Ω=0.72 Ω(0.67~0.77都正确)。
[答案] (1)见解析图 (2)见解析图 1.46 0.721.(多选)关于“用电流表和电压表测干电池的电动势和内电阻”实验的注意事项,下列说法中正确的是( )A .应选用旧的干电池作为被测电源B .不能长时间将流过电源的电流调得过大C .应选用内阻较小的电流表和电压表D .根据实验记录的数据作U I 图线时,应通过尽可能多的点画线,并使不在图线上的点大致均匀分布在直线的两侧解析:选ABD 为了使电池的路端电压变化明显,应选用电池内阻较大的旧电池,A 对;电池在大电流放电时消耗电能较多,使得E 和r 明显变化,因而不能长时间将流过电源的电流调得过大,B 对;电压表内阻越大,分流作用越小,误差越小,C 错;作U I 图线时,应使尽可能多的点在直线上,不在图线上的点大致均匀分布在直线的两侧,D 对。
2.(多选)为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导线以外,配合下列哪组仪器,才能达到实验目的( )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解析:选ABC 电阻箱既可以改变阻值,又可以读出阻值,配合一个电流表或电压表,就可以测出电源的电动势和内阻,选项A 、C 正确;根据伏安法测电源电动势和内阻的方法可知,选项B 正确,D 错误。
3. (多选)如图438所示是根据某次测量电源电动势和内电阻的实验数据画出的U I 图像。
关于这个图像,下列说法中正确的是( )图438A .纵轴截距表示待测电源的电动势,即E =6.0 VB .横轴截距表示短路电流,即I 短=0.5 AC .待测电源内电阻r =3 ΩD .电流为0.3 A 时的外电阻R =18 Ω解析:选AD 图像与纵坐标轴的交点对应的电流值为0,此时为开路状态,截距即为电源电动势E =6.0 V ,选项A 对;但图像与横坐标轴的交点对应的路端电压U =5.0 V ,所以0.5 A 不是短路电流,选项B 错;r =ΔU ΔI =⎪⎪⎪⎪⎪⎪5.0-6.00.5-0 Ω=2 Ω,选项C 错;当I =0.3 A时,由部分电路欧姆定律得R =U I =5.40.3Ω=18 Ω,选项D 对。
4.在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中,被测的电源是两节干电池串联的电池组。
可供选择的实验器材如下:A .电流表,量程0~0.6 A,0~3 AB .毫安表,量程0~100 mA,0~100 μAC .电压表,量程0~3 V,0~15 VD .滑动变阻器,0~1 000 Ω,0.1 AE .滑动变阻器,0~20 Ω,2 AF .开关一个,导线若干图439(1)为了尽量得到较好的效果,电流表应选________,量程应选________,电压表量程选________,滑动变阻器应选________。
(2)如图439有甲、乙两个可供选择的电路,应选________电路进行实验。
实验中误差是由于________表的读数比实际值偏________所造成的。
解析:(1)一般干电池允许通过的最大电流为0.5 A ,故电流表应该选A ,其量程应该选0~0.6 A 。
两节干电池串联后的电动势为3.0 V ,故电压表量程应该选0~3 V 。
滑动变阻器的最大阻值只需要比电池组的内阻大几倍即可,故选择E 。
(2)应该选乙电路,电流表的内阻和电源内阻相差不大,其分压作用不可忽略,而电压表的内阻相对滑动变阻器的阻值来讲大很多,其分流作用可以忽略,故选择乙电路。
实验中电压表的示数是路端电压,电流表的示数比干路中的电流略小,所以实验中的误差是由于电流表的读数比实际值偏小所造成的。
答案:(1)A 0~0.6 A 0~3 V E (2)乙 电流 小5.某研究性学习小组利用如图4310甲所示电路测量电池组的电动势E 和内阻r 。
根据实验数据绘出如图乙所示的R 1I图线,其中R 为电阻箱读数,I 为电流表读数,由此可以得到E =________,r =________。
图4310解析:由欧姆定律有,E =I (R +r ),R =E I-r 。
由此知图线的斜率为电动势E ,纵轴截距大小为内阻r 。