2.10实验：测电源电动势和内阻 习题2 (附答案)
第2章第10节实验：测定电池的电动势和内阻练习题及答案解析
第2章 第10节实验：测定电池的电动势和内阻练习题及答案解析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2－10－11所示，其中图线斜率绝对值的物理含义是( )图2－10－11A ．短路电流B ．电源内阻C ．电源电动势D ．全电路电阻解析：选B.由闭合电路公式E ＝I (R ＋r )＝U ＋Ir 得U ＝E －Ir ，所以在U －I 图象中图线斜率表示电源内阻．故正确答案为B.2．用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中，下列说法中错误的是( )A ．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显B ．应选用内阻较小的电压表和电流表C ．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载D ．使滑动变阻器阻值尽量大一些，测量误差才小解析：选BD.选用电表时应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表；同时，滑动变阻器的阻值不能太大．如果这样电流较小，电流表读数误差较大，故应选B 、D.3．(2011年朝阳区高二检测)如图2－10－12所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路．电路中R 1、R 2为已知阻值的电阻．下列说法中正确的是( )图2－10－12A ．只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B ．只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C ．只有丙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻D ．三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻解析：选D.图甲中可用E ＝I 1(r ＋R 1)、E ＝I 2(r ＋R 2)求得电源的电动势和内电阻，图乙中可用E ＝U 1＋U 1R 1r 、E ＝U 2＋U 2R 2·r 求得电源的电动势和内电阻，而图丙中可用E ＝U 1＋I 1r 、E ＝U 2＋I 2r 求得电源的电动势和内电阻，故三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻，故D 正确．4．(2011年滨州市高二检测)某研究性学习小组利用如图2－10－13所示电路测量某电池的电动势E 和内电阻r .由于该电池的内电阻r 较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00 Ω的定值电阻R 0.(1)按照实物连线图在虚线框内画出实验电路图：图2－10－13(2)闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数U ，并计算出通过电阻箱的电流数值I ，为了比较准确地得出实验结论，在坐标纸中画出了如图2－10－14所示的U －I 图象，由图象可得：E ＝________V ，r ＝________Ω.图2－10－14解析：(1)电路如图所示．(2)由U －I 图象可知电源的电动势E ＝2.0 V ，当电源的外电压为U ＝1.3 V 时，电源中的电流为I ＝0.28 A由E ＝U ＋Ir ′得X k b 1 . c o mr ′＝E －U I ＝2.00－1.300.28Ω＝2.5 Ω 又r ′＝r ＋R 0，∴r ＝r ′－R 0＝2.5 Ω－2 Ω＝0.5 Ω.答案：(1)见解析 (2)2.0 0.55．现有一特殊电池，它的电动势E 约为9 V ，内阻r 约为40 Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图2－10－15甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻R A 已经测出，阻值为5 Ω，R 为电阻箱，阻值范围0～999.9 Ω，R 0为定值电阻，对电路起保护作用．图2－10－15(1)实验室备有的定值电阻R 0有以下几种规格：A ．10 ΩB ．50 ΩC ．150 ΩD ．500 Ω本实验选用哪一种规格的定值电阻最好________．(2)该同学接入符合要求的R 0后，闭合开关S ，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图2－10－15乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω.解析：(1)回路中的最小电阻R 总＝E I m ＝950×103Ω＝180 Ω，R 0为保护电阻，当R ＝0时，电源电流也不会超出50 mA ，则R 0＝R 总－r －R A ＝135 Ω，C 最合适，A 、B 太小起不到保护作用，D 太大，会使电路中的电流测量范围太小．(2)由闭合电路欧姆定律有E ＝I (r ＋R 0＋R A ＋R )得1I ＝r ＋R 0＋R A ＋R E ＝r ＋R A E ＋1E (R ＋R 0)＝r ＋5E ＋1E (R ＋R 0)，图线的斜率为1E，由图线知斜率k ＝45－54×102＝1E得E ＝10 V ，图线与纵轴截距为r ＋5E ＝5，解得r ＝45 Ω. 答案：(1)C (2)10 456．(2011年周口高二检测)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 μA,0～100 mAC ．电压表，量程0～3 V ,0～15 VD ．滑动变阻器，0～1000 Ω，0.1 AE ．滑动变阻器，0～20 Ω，2 AF ．电键一个，导线若干(1)为了尽量得到较好效果，电流表应选__________，量程应选________，电压表量程应选________，滑动变阻器应选________．(2)如图2－10－16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________表的读数比实验值偏________．图2－10－16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，电流表的内阻和滑动变阻器的阻值相差不大，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7．(2009年高考海南卷)图2－10－17甲是利用两个电流表A 1和A 2测量干电池电动势E 和内阻r 的电路原理图．图中S 为开关，R 为滑动变阻器，固定电阻R 1和A 1内阻之和为10000 Ω(比r 和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A 2为理想电流表．图2－10－17(1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线．(2)在闭合开关S 前，将滑动变阻器的滑动端c 移动至______(填“a 端”、“中央”或“b 端”)．(3)闭合开关S ，移动滑动变阻器的滑动端c 至某一位置，读出电流表A 1和A 2的示数I 1和I 2在图2－1212图2－10－18(4)利用所得曲线求得电源的电动势E ＝________ V ，内阻r ＝________ Ω.(保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流I m ＝________ A.解析：(1)连线如图甲所示 (2)接通开关前应使滑动变阻器接入电路时阻值最大，故应使移动端c 移动至b 端．(4)由图乙知纵轴截距为0.149 mA ，故电动势E ＝10000×0.149×10－3 V ＝1.49 V .由闭合电路欧姆定律可得内阻r ＝E －I 1×104I 1＋I 2＝0.60 Ω.(5)短路电流I m ＝E r＝2.5 A. 答案：见解析。
测电源电动势和内阻实验练习含解析答案
测电源电动势和内阻实验练习（含解析答案）1．在测电源电动势和内阻实验中，下列说法正确的是()A．用新电池较好B．用旧电池好C．新、旧电池一样D．以上说法都不对解析：旧电池内阻较大，实验时，电压表读数变化较大，误差较小．答案：B2．在测定一节干电池电动势和内阻的实验中，某学生采用了如图所示实验器材连接，请指出该学生在接线中错误和不规范的做法．(1)________________________________________________________________________；(2)________________________________________________________________________；(3)________________________________________________________________________；(4)________________________________________________________________________．答案：(1)滑动变阻器不起变阻作用(2)电流表正负接线柱错误(3)电压表量程选用不当(4)电压表没有并接在开关和电源串联后的两端3．用如图所示电路测定未知电阻R x的值，图中电源电动势未知，电源内阻与电流表内阻均可忽略不计，R为电阻箱．(1)若要想测得R x的值，R至少需取______个不同的数值．(2)若电流表每个分度表示的电流未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则在用此电路测R x时，R至少可取______个不同的数值．(3)若电源的内阻不可忽略，能否应用此电路测R x？__________________________.解析：电源内阻和电流表内阻均可不计，因此改变电阻箱的阻值2次便可得到以下2个方程：E＝I1(R I＋R x)……①，E＝I2(R2＋R x)……②，由于R1、R2、I1、I2已知，则由以上两个方程便可求得R x(并可求得电源的电动势)，故电阻箱R 至少需要2个不同数值；若电流表每个分度表示的电流未知，但指针偏转角度与通过的电流成正比，则电流之比就等于指针指示的分度数之比，因此只需①②两式相比便可求出R x(但求不出电源电动势E)，故R也至少取2个不同的数值；若电源内阻不可忽略，则仅能求出R x＋r的值，不能求出R x.答案：(1)2(2)2(3)不能4．为了测定一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按图(甲)所示的电路图连好实验电路，合上开关，电流表和电压表的读数正常，当将滑动变阻器的滑片由A端向B端逐渐滑动时，发现电流表的示数逐渐增大，而电压表的示数接近1.5 V且几乎不变，直到当滑片滑至临近B端时电压表的示数急剧变化，这种情况很难读出数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值．(1)出现上述情况的原因是______________．改进方法是____________________．(2)改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出如图(乙)所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势E ＝______V ，内阻r ＝______Ω.答案：(1)滑动变阻器阻值太大，有效使用的部分太短 选择阻值更小的滑动变阻器 (2)1.48(1.46～1.49均对) 2.4(2.3～2.5均对)5．现有一个阻值为10.0 Ω的定值电阻、一个电键、若干根导线和一个电压表，该电压表盘面上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案．(已知电压表内阻很大，电压表量程大于电源电动势，电源内阻约为几欧姆)(1)在下面的方框中画出实验电路图． (2)简要写出完成接线后的实验步骤．(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r ＝________.解析：电压表指针偏转角度与通过电压表的电流，或者与加在电压表两端的电压成正比，因此表盘面无刻度值也可以用格数的多少表示电压的大小，当断开电键时，电压表偏转格数N 1表示电源电动势的大小．电键闭合时，N 2表示R 两端电压，根据闭合电路欧姆定律，N 1－N 2r ＝N 2R ，得r ＝N 1－N 2N 2R .答案：(1)如图所示(2)①断开电键，记下电压表偏转格数N 1；②合上电键，记下电压表偏转格数N 2.(3)N 1－N 2N 2R6．测量电源的电动势E 及内阻r (E 约为6 V ，r 约为1.5 Ω)．器材：量程3 V 的理想电压表V ，量程0.6 A 的电流表A(具有一定内阻)，定值电阻R ＝8.5 Ω，滑动变阻器R ′(0～10 Ω)，开关S ，导线若干．(1)画出实验电路原理图．图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出． (2)用笔画线代替导线在图中完成实物连接．(3)实验中，当电流表读数为I 1时，电压表读数为U 1；当电流表读数为I 2时，电压表读数为U 2，则可以求出E ＝______，r ＝______.(用I 1、I 2、U 1、U 2及R 表示)答案：(1)如图甲所示 (2)如图乙所示 (3)I 1U 2－I 2U 1I 1－I 2 U 2－U 1I 1－I 2－R7．在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材： A ．干电池(电动势约为1.5 V ，内阻小于1.5 Ω) B ．电流表G(满偏电流2 mA ，内阻10 Ω) C ．电流表A(0～0.6 A ，内阻约0.1 Ω) D ．滑动变阻器R 1(0～20 Ω，10 A) E ．滑动变阻器R 2(0～100 Ω，1 A) F ．定值电阻R 3＝990 Ω G ．开关、导线若干(1)为方便且能较准确地进行测量，应选用滑动变阻器______(填写序号)．(2)请在所给虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路原理图．(3)某同学根据他设计的实验测出了6组I 1(电流表G 的示数)和I 2(电流表A 的示数)，请在如图所示的坐标纸上作出I 1和I 2的关系图线.序号 1 2 3 4 5 6 I 1/mA 1.40 1.36 1.35 1.28 1.20 1.07 I 2/A0.100.150.230.250.350.50(4)解析：(1)为了便于调节，滑动变阻器的阻值不能太大，选择D 比较合适．(2)由于没有电压表，给定的电流表G 可与定值电阻R 3串联作电压表使用；(3)根据数据描点迹即可；(4)电流表G 的示数与定值电阻R 3和电流表G 的内阻之和的乘积表示路端电压，所以I 1－I 2图线的纵截距与R 3与电流表G 的内阻之和的乘积即为电池的电动势E ＝1.48×10－3×(990＋10)V ＝1.48 V ；I 1－I 2图线的斜率的绝对值与R 3和r G 之和的乘积即为电池的内阻r ＝|ΔI 1ΔI 2|×(R 3＋r G )＝0.80 Ω.答案：(1)D (2)如图甲所示． (3)如图乙所示． (4)1.48(1.47～1.49) 0.80(0.70～0.90)8．(2011四川高考)为测量一电源的电动势及内阻 (1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V 的电压表 A ．量程为1 V 、内阻大约为1 kΩ的电压表V 1 B ．量程为2 V 、内阻大约为2 kΩ的电压表V 2 C ．量程为3 V 、内阻为3 k Ω的电压表V 3选择电压表______串联______kΩ的电阻可以改装成量程为9 V 的电压表．(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号V 1、V 2或V 3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图．(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 V 时，电阻箱的阻值为15.0 Ω；电压表示数为2.00 V 时，电阻箱的阻值为40.0 Ω，则电源的电动势E ＝______V 、内阻r ＝______Ω.解析：(1)可以将量程为3 V 的电压表扩大3倍量程即可，由U R 0＋R V ＝U VR V 得，串联电阻的阻值为R 0＝U －U V U V R V ＝6 kΩ.(2)电路如图电压表示数为1.50 V 时，路端电压U ＝4.50 V ；电压表示数为2.00 V 时，路端电代入E ＝U ＋UR 1·r ，联立压U ′＝6.00 V ，将U ＝4.50 V ，R 1＝15.0 Ω；U ′＝2.00 V ，R 1′＝40.0 Ω方程式解得E ＝7.5 V ，r ＝10.0 Ω.答案：(1)C 6 (2)如解析图所示 (3)7.5 10.0。
实验测定电源电动势和内阻及答案
实验：测定电源的电动势和内阻1．为精确测量电源的电动势和内阻，实验小组设计了图甲所示电路，图中S2为单刀双掷开关，定值电阻R0=4Ω．实验时先闭合开关S1，然后分别将S2先后接到1和2，移动滑动变阻器滑片，记录多组电压表和电流表的读数U和I，最后通过描点得到图乙所的两条U-I关系图线。
（1）请根据图甲，在图丙中将单双掷开关连入电路________。
（2）若只考虑系统误差，当单刀双掷开关拨向1时，r测________r真；当单刀双掷开关拨向2时，E测________E真（填“大于”、“等于”、“小于”）。
（3）根据图乙可知电源电动势E=________V，内阻r=________Ω。
（结果均保留2位有效数字）2．为了测定某电源的内阻，实验室提供了如下器材：电阻箱R、定值电阻R0、两个电流表A1和A2、电键S1、单刀双掷开关S2、待测电源、导线若干，现实验小组成员设计如图甲所示的电路图来完成实验。
（1）闭合电键S1，断开单刀双掷开关S2，调节电阻箱的阻值为R1，读出电流表A2的示数I0；将单刀双掷开关S2合向1，调节电阻箱的阻值，使电流表A2的示数仍为I0，此时电阻箱阻值为R2，则电流表A1的阻值R A1=______。
（用本问所述字母表示）（2）将单刀双掷开关S2合向2，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I，实验小组成员打算用图象分析I与R的关系，以电阻箱电阻R为横轴，为了使图象是直线，则纵轴y应取______。
A ．IB ．I 2C ．1I D ．21I（3）若测得电流表A 1的内阻为1Ω，定值电阻R 0=2Ω，根据②选取的y 轴，作出y -R 图象如图乙所示，则电源的内阻r =_______Ω。
（4）若不考虑由于读数等操作产生的偶然误差，按照本实验方案测出的电源内阻值_______。
（选填“偏大”、“偏小”或“等于真实值”）3．若将一个电源（ 电动势为E ，内阻为r ）和一个定值电阻（阻值为R ）按照图a 或图b 方式连接，则两图中虚框内整体均可视作一个“等效电源”，设两图中“等效电源”的电动势和内阻分别为a a E r 、和b b E r 、，理论推导表明：图（a ）中a E E =，a r R r =+ ；图（b ）中b R E E R r =⋅+，b Rr r R r=⋅+（1）现将一电源（电动势E =3V ，内阻r = 1Ω）和电阻R 1=1Ω和R 2=2Ω，按照图c 方式连接，若上述理论公式成立，则图c 虚框部分“等效电源”的电动势c E 和内阻c r c r 应分别为c E =______V ，c r =___Ω。
实验专题十 测定电源的电动势和内阻（含答案）
实验专题十测定电源的电动势和内阻1.实验原理(1)如图甲所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值,最后分别算出它们的平均值。
甲乙(2)用图象法来处理数据,在坐标纸上以I为横坐标、U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图象,如图乙所示,直线跟纵轴的交点的纵坐标表示电源电动势E的值,图线的斜率的绝对值即内阻r的值。
2.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。
3.实验步骤(1)电流表用0.6 A量程,电压表用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动到使接入电路的阻值最大的一端。
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1)。
用同样方法测量出六组I、U的值,并填入表格中。
(3)断开开关,拆除电路,整理好器材。
4.数据处理(1)公式法:联立六组对应的U、I数据,满足关系式U1=E-I1r、U2=E-I2r、U3=E-I3r、…,让第1式和第4式联立方程,第2式和第5式联立方程,第3式和第6式联立方程,这样解得三组E、r值,取其平均值作为电池的电动势E和内阻r。
(2)图象法:在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U-I坐标系,在坐标平面内描出各组(I,U)值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧,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图线的斜率的绝对值表示r=|ΔUΔI|。
5.误差分析(1)偶然误差①由于读数不准和电表接线不良引起的误差。
②用图象法求E和r时,由于作图不准确造成的误差。
③测量过程中通电时间过长或电流过大,都会引起E、r变化。
(2)系统误差由电压表和电流表内阻影响而导致的误差。
①若采用如图甲所示的电路,在理论上E=U+(IV +IA)r,其中电压表示数U是准确的电源两端电压。
高中物理测电源电动势和内阻实验练习题(含答案)
高中物理测电源电动势和内阻实验练习题（含答案）一、实验题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：干电池1节，量程合适的电压表和电流表，开关、导线若干，另外还有可供选择的滑动变阻器：A．滑动变阻器（0~1kΩ，额定电流2A）B．滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A）某同学按甲图原理进行实验，其中滑动变阻器应选；（只填器材前的序号）-图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为（2）根据实验数据画出的U IV，内电阻为Ω；2．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中的（填“甲”或“乙”），电池的内阻测量值与真实值比较r测r真（填“>”“<”或“=”）。
-图像如图，由图像可知，测得的电动势E=V，内电阻（2）实验后得到U Ir=Ω。
3．某实验小组利用如图1所示电路测定一节干电池的电动势和内电阻,备有下列器材: ①待测干电池①电压表，量程1.5V①电流表，量程3mA ①电流表，量程0.6A①滑动变阻器10Ω①滑动变阻器20Ω①开关一个,导线若干（1）电流表选，滑动变阻器选 .(填标号).（2）小组由实验数据作出的U-I图象如图2所示，由图象可求得电源电动势为V,内电阻为Ω.（3）测得的电动势真实值，测得的内电阻真实值.(填“＞”、“＜”或“＝”)4．在测量电源电动势和内电阻的实验中，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω；电压表V（0-3V，内阻约3kΩ）；电流表A（内阻为0.80Ω，量程为0.6A）；滑动变阻器R（10Ω，2A）。
为了更准确地测出电源电动势和内阻。
请在图1方框中画出实验电路图。
在实验中测得多组电压和电流值，得到如图2所示的U-I图线，由图可得出该电源电动势E= V，内阻r= Ω。
（结果保留两位小数）参考答案：4． 1.50 0.20。
测定电源的电动势和内阻(解析版)
测定电源的电动势和内阻1.高考真题考点分布题型考点考查考题统计实验题测定电源的电动势和内阻2024年北京卷、甘肃卷、辽宁卷2.命题规律及备考策略【命题规律】各地高考对测定电源的电动势和内阻这个实验的考查近几年频度较高，考查多在原型实验的所用原理的基础之上，通过创新实验的方式予以考查。
【备考策略】1.理解和掌握测定电源的电动势和内阻实验原理，并会做出必要的误差分析。
2.能够在原型实验基础上，通过对实验的改进或者创新，做出同类探究。
【命题预测】重点关注利用创新实验测定电源的电动势和内阻。
(一)实验目的1.测量电源的电动势和内阻。
2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。
(二)实验思路如图甲或图乙所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组U、I值,利用闭合电路的欧姆定律求E、r 值。
(三)实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔和刻度尺。
(四)进行实验1.按实验电路图连接电路。
2.把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端。
3.闭合开关,调节变阻器,记录几组I、U值,填入表格中。
4.断开开关,拆除电路,整理好器材。
(五)数据处理方法一:列方程组求解电动势和内阻的大小(1)U 1=E -I 1rU 4=E -I 4r;(2)U 2=E -I 2rU 5=E -I 5r;(3)U 3=E -I 3rU 6=E -I 6r根据以上三组方程分别求出E 、r ,再取其平均值作为电源的电动势E 和内阻r 。
方法二:用作图法处理数据,如图所示。
(1)图线与纵轴交点为E ;(2)图线的斜率的绝对值表示r =ΔUΔI 。
(六)误差分析1.由于读数不准和电表线性不良引起误差。
2.用图像法求E 和r 时,由于作图不准确造成误差。
3.实验时通电时间过长或电流过大,都会引起E 、r 变化。
4.若采用图甲电路,由于电压表的分流作用造成误差,电压值越大,电压表的分流越多,对应的I 真与I 测的差值越大。
其U -I 图像如图丙所示。
实验：测定电源的电动势和内阻(刘玉兵)
例 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， 所用的电流表内阻约为0 电阻的实验中 ， 所用的电流表内阻约为 0.1Ω ， 电压 表的内阻约为1kΩ。下边为所需器材实物图。 表的内阻约为1kΩ。下边为所需器材实物图。试在实 物图中画线连接成实验电路。 物图中画线连接成实验电路。
I
四、误差分析
A
V A 甲
V
乙
E真 E测
U
IV1
U1 U 2 ----------------
. .
I V2
E测
U2
U
..
I1
I2
.
U1
. U . . .
I2 I1
A2
U A1
I
I
E测 <E真
r 测 < r真
E测 = E真
r 测 > r真
四、误差分析
A
V A 甲
V
乙
E测 <E真
r 测 < r真
E测 = E真
A
U
U1
v
所以内电阻的测量值小于真实值。 所以内电阻的测量值小于真实值。
I
IA I1
在做《测定电池的电动势和内电阻》 例7、在做《测定电池的电动势和内电阻》实验 有待测电池、 开关和导线， 中 ， 有待测电池 、 开关和导线 ， 配合下列器材可以 达到实验目的的的是 A、一只电流表和一个电阻箱。 一只电流表和一个电阻箱。 B、一只电流表、一只电压表和一个滑动变阻器 一只电流表、 C、一只电压表和一个电阻箱。 一只电压表和一个电阻箱。 D、一只电流表和一个滑动变阻器。 一只电流表和一个滑动变阻器。
三、数据处纵坐标， 在坐标纸上以Ｉ轴为横坐标，Ｕ为纵坐标，用 ，Ｕ为纵坐标 测出的几组Ｕ、Ｉ值画出Ｕ Ｉ图像。 Ｕ、Ｉ值画出 测出的几组Ｕ、Ｉ值画出Ｕ—Ｉ图像。
测定电源的电动势和内阻过程及例题(详解)
测定电源的电动势和内阻【考纲常识梳理】 一.实验目标 动势和内电阻. 二.实验道理1.如图所示电路,只要转变外电路R 的阻值,测出两组I.U 的数值,代人方程组：⎭⎬⎫⎩⎨⎧+=+=222111U r I E U r I E 就可以求出电动势E 和内阻r ．或多测几组I.U 数据,求出几组E.r 值,最后分离算出它们的平均值． 此外还可以用作图法来处理实验数据,求出E.r 的值．在标坐纸上,I 为横坐标,U 为纵坐标,测出几组U.I 值,画出U —I 图像,依据闭合电路的欧姆定律U=E —Ir,可知U 是I 的一次函数,这个图像应当是一条直线．如图所示,这条直线跟纵轴的交点暗示电源电动势,这条直线的斜率的绝对值,即为内阻r 的值.2.电源的电动势和内阻的实验的技能（1）前,变阻器滑片应使变阻器连入的阻值最大;要测出许多于6组I.U 数据,且变更规模大些,用方程组求解时,1与4.2与5.3与6为一组,分离求出E.r 的值再求平均值．（2）电池的路端电压变更显著,电池的内阻宜大些（选用已应用过一段时光的1号干电池）．（3）I 图线时,要使较多的点落在直线上或使各点平均落在直线的两侧,个体偏离较大的舍去不予斟酌,以削减有时误差．本实验因为干电池内阻较小,路端电压U的变更也较小,这时画U—I图线时纵轴的刻度可以不从零开端,但这时图线和横轴的交点不再是短路电流．（4）在大电流放电时极化现象较轻微,电动势E会显著降低,内阻r会显著增大．故长时光放电不宜超出0．3A．是以,实验中不要将电流I调得过大,读电表要快,每次读完立刻断电.（5）还可以改用一个电阻箱和一个电流表或一个电压表和一个电阻箱来测定．3.电源的电动势和内阻的误差剖析：]（1）读完电暗示数没有立刻断电,造成 E.r变更;（2）路消失体系误差,I真=I测十IV未斟酌电压表的分流;（3）象法求E.r时作图不准确造成的有时误差．三.实验器材待测电池,电压表( 0-3V ),电流表（0-0.6A）,滑动变阻器（10Ω）,电键,导线.【要点名师精解】一.实验步调1．电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按电路图衔接好电路.2. 把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大.3．闭合电键,调节变阻器,使电流表有显著示数,记载一组数据（I1.U1）,用同样办法测量几组I.U的值.4.打开电键,整顿好器材.5．处理数据,用公式法和作图法两种办法求出电动势和内电阻的值.6.留意事项（1）电池的路端电压变更显著,电池的内阻宜大些,可选用已应用过一段时光的1号干电池.A.是以,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立刻断电.（3）读出许多于6组I.U数据,且变更规模要大些,用方程组求解时,要将测出的I.U数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分离解出E.r值再平均.（4）作U-I图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点平均散布在直线的两侧个体偏离直线太远的点可舍去不予斟酌.如许,就可使有时误差得到部分的抵消,从而进步准确度.（5）电池内阻较小时路端电压U的变更也较小,即不会比电动势小许多,这时,在画U-I图线时,纵轴的刻度可以不从零开端,而是依据测得的数据从某一恰当值开端（横坐标I必须从零开端）.但这时图线和横轴的交点不再是短路电流.不过直线斜率的绝对值照样照样电源的内阻,这时要特殊留意盘算斜率时纵轴的刻度不从零开端.【感悟高考真题】1.(2010·江苏物理·10）在测量电源的电动势和内阻的实验中,因为所用的电压表（视为幻想电压表）的量程较小,某同窗涉及了如图所示的什物电路.（1）实验时,应先将电阻箱的电阻调到____.（选填“最大值”.“最小值”或“随意率性值”）（2）转变电阻箱的阻值R,分离测出阻值0R =10Ω的定值电阻两头的电压U,下列两组R 的取值计划中,比较合理的计划是____.（选填1或2）（3）依据实验数据描点,绘出的1R U-图像是一条直线.若直线的斜率为k,在1U坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=▲,内阻r=▲（用k.b 和R0暗示） 答案：10. (2010·上海物理·29)某同窗应用DIS,定值电阻0R .电阻箱1R 等实验器材测量电池a 的电动势和内阻,实验装配如图1所示,实验时多次转变电阻箱的阻值,记载外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在盘算机上显示出如图2所示的1/1/U R -关系图线a,反复上述实验办法测量电池b 的电动势和内阻,得到图2中的图线b.（1）由图线a 可知电池a 的电动势a E =______V,内阻a r =____Ω.（2）若用统一个电阻R 先后与电池a 及电池b 链接,则两电池的输出功率a p _______b p （填“大于”.“等于”或“小于”）,两电池的效力a η_____bη（填“大于”.“等于”或“小于”）. 解析：（1）依据U E U r R =+,得111r U E E R =+•1()V ()V Ω,所以电动势12E V b==,内阻r=E·k=0.5Ω.（2）从图象可知：截距10.2()b b V =,斜率0.13()b k VΩ=,电动势5b E V ≈,内阻0.7b r ≈Ω,a E ＜b E ,a r ＜b r ,电池的输出功率2E p R R r ⎛⎫= ⎪+⎝⎭,得a p 小于b p ;电池的效力UI R EI R rη==+,得a η大于b η.本题考核用伏阻法（电压表和电阻箱）测电源的电动势和内阻,图像法,以及电源的输出功率及效力.难度：难.3.（2009安徽理综,21Ⅱ,6分）用右图所示的电路,测定一节干电池的电动势和内阻.电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路顶用一个定值电阻R0起呵护感化.除电池.开关和导线外,可供应用的实验器材还有：（a）电流表（量程0.6A.3A）;（b）电压表（量程3V.15V）（c）定值电阻（阻值1Ω.额定功率5W）（d）定值电阻（阻值10Ω,额定功率10W）（e）滑动变阻器（阴值规模0--10Ω.额定电流2A）（f）滑动变阻器（阻值规模0-100Ω.额定电流1A）那么（1）要准确完成实验,电压表的量程应选择V,电流表的量程应选择A; R0应选择Ω的定值电阻,R应选择阻值规模是Ω的滑动变阻器.（2）引起该实验体系误差的重要原因是.【解析】因为电源是一节干电池（1.5V）,所选量程为3V的电压表;估算电流时,斟酌到干电池的内阻一般几Ω阁下,加上呵护电阻,最大电流在0.5A阁下,所以选量程为0.6A的电流表;因为电池内阻很小,所以呵护电阻不宜太大,不然会使得电流表.电压表取值规模小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取0～10Ω能很好地掌握电路中的电流和电压,若取0～100Ω会消失开端几乎不变最后忽然变更的现象.关于体系误差一般由测量对象和所造成测量办法造成的,一般具有偏向性,老是偏大或者偏小.本实验中因为电压表的分流感化造成电流表读数老是比测量值小,造成E 测<E 真,r 测<r 真.【答案】（1）3,0.6,1,0～10.（2）因为电压表的分流感化造成电流表读数老是比电池现实输出电流小.4.（2009重庆理综,22）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件.某同窗用题22图2所示电路探讨硅光电池的路端电压U 与总电流I 的关系.图中R0为已知定值电阻,电压表视为幻想电压表.①请依据题22图2,用笔划线代替导线将题22图3中的实验器材衔接成实验电路.②若电压表2V 的读数为0U , 则I ＝mA;③实验一：用必定强度的光照耀硅光电池,调节滑动变阻器,经由过程测量得到该电池的U-I 曲线a.见题22图4,由此可知电池内阻（填“是”或“不是”）常数,短路电流为mA,电动势为 V.④实验二：减小实验一中光的强度,反复实验,测得U-I 曲线b,见题22图4.当滑动变阻器的电阻为某值时,若实验一中的路端电压为1.5V.则实验二中外电路消费的电功率为mW （盘算成果保存两位有用数字）. 【答案】①见22题答案图,②U R ,③不是,0.295(0.293-0.297),2.67(2.64-2.70),④0.065(0.060-0.070) 【解析】 ①见右图;②依据欧姆定律可知I ＝U R ; ③路端电压U ＝E －Ir,若r 为常数.则U-I 图为一条不过原点的直线,由曲线a 可知电池内阻不是常数;当U ＝0时的电流为短路电流.约为295μA＝0.295mA;当电流I ＝0时路端电压等于电源电动势E.约为2.67V;④实验一中的路端电压为U1＝1.5V 时电路中电流为I1＝0.21mA,衔接a 中点（0.21mA.1.5V ）和坐标原点,此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻（定值电阻）的U-I 图,和图线b 的交点为实验二中的路端电压和电路电流,如右图,电流和电压分离为I ＝97μA.U＝0.7V,则外电路消费功率为P ＝UI ＝0.068 mW.5．（2009海南物理,14,11分,）图1是应用两个电流表和测量干电池电动势E 和内阻r 的电路道理图.图中S 为开关,R 为滑动变阻器,固定电阻1R 和内阻之和为10000 （比r 和滑动变阻器的总电阻都大得多）,为幻想电流表.①按电路道理图在图2虚线框内各什物图之间画出连线.②在闭合开关S 前,将滑动变阻器的滑动端c 移动至（填“a 端”.“中心”或“b 端”）.③闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c 至某一地位,读出电流表和的示数1I 和2I .多次转变滑动端c 的地位,得到的数据为I1(mA)I2(mA )480400320[]23214068在图3所示的坐标纸上认为1I 纵坐标.2I 为横坐标画出所对应的12I I -曲线. ④应用所得曲线求的电源的电动势E=V,内阻r=Ω．（保存两位小数） ⑤该电路中电源输出的短路电流m I =A. 【答案】①连线如图1所示, ②b 端,③如图2所示.④1.49（1.48～1.50）,0.60（0.55～0.65） ⑤2.4（2.3～2.7） 【解析】②实验前滑动变阻器接入电路电阻值最大;④由图线上读出两组数值,代入E ＝I1R1+（I1＋I2）r 组成方程组联立求解E 和r;⑤短路电流m I =E/r. 【考点精题精练】1.给你一个电压表.一个电阻箱.开关及导线等,若何依据闭合电路欧姆定律测出一节旧干电池的电动势和内阻. （1）鄙人图所示的虚线框内画出电路图.（2）实验进程中,将电阻箱拨到45Ω时,电压表读数为0.90 V;若将电阻箱拨到如下图甲所示的Ω时,电压表 的读数如图乙所示,是V.（3）依据以上实验数据,可以算出该节干电池的电动势E=V,内阻r=Ω. 答案（1）见右图 （3）1.30 202.测量电源B 的电动势E 及内阻r （E 约为4.5 V,r 约为1.5Ω）.器材:量程3 V 的幻想电压表,量程0.5 A 的电流表（具有必定内阻）,固定电阻R=4Ω,滑动变阻器R′,开关S,导线若干.（1）画出实验电路道理图.图中各元件需用标题中给出的符号或字母标出.（2）实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2.则可以求出E=, r=.（用I1.I2.U1.U2及R 暗示） 答案（1）见右图（2）R I I U U ILI U I U I -----211211221 3.如图所示的电路可用于测量电池E 和内阻r.电池的电动势未知.图中A 是电流表,其内阻其实不是很小,V 为电压表,其内阻亦不是很大,R 是一限流电阻,阻值未知,3个电键S1.S2.S3都处于断开状况.（1）写出测量电池内阻的实验步调,用恰当的符号暗示该步调中应测量的物理量:.（2）用所测得的物理量暗示电池内阻的表达式为r=. 答案（1）实验步调及应测的物理量为:a.闭合S1,S3打向1,测得电压表的读数为U0,电流表的读数为I0.设Rg 为电压表的内阻,则有Rg=00IU① b.闭合S1,S3打向2,测得电压表的读数为U1,以E 暗示电池的电动势,I1暗示经由过程电池的电流,则有 E=I1r+U1② U1=I1Rg③由①②③式得E=1001U r I U U +c.闭合S1.S2,S3打向2,测得电压表的读数U2,电流表的读数I2 设经由过程电池的电流为I,则有E=Ir+U2 设经由过程电压表的电流为I2′,则有 I=I2′+I2,U2=I2′Rg （2）r=21221I U U U I U U ---4.某同窗设计了一个如图所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,应用的实验器材为:待测干电池组（电动势约3 V ）.电流表（量程0.6 A,内阻小于1Ω）.电阻箱（0～99.99Ω）.滑动变阻器（0～10Ω）.单刀双掷开关.单刀单掷开关各一个及导线若干.斟酌到干电池的内阻较小,电流表的内阻不克不及疏忽.（1）该同窗按图连线,经由过程掌握开关状况,测得电流表内阻约为0.20Ω.试剖析该测量产生误差的原因是.（2）扼要写出应用图实所示电路测量电源电动势和内阻的实验步调:①;②.1—R图象,由此求出待测干电池组的电动势（3）下图是由实验数据绘出的IE=V.内阻r=Ω.（盘算成果保存三位有用数字）答案（1）测电流表内阻时用的是半偏法,所以并联电阻箱后电路总阻值减小,从而造成总电流增大,测量值偏小.（2）①断开开关K,将电阻箱R调到最大,将开关S接D;②调节电阻箱阻值R,使电流表有足够偏转,转变R值,记载几组R和电流I 的数据.。
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测电源电动势和内阻习题2
1、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
2、如图所示为《测定电源电动势和内阻》的电路图，下列说法中正确的是（）
A、该电路图有错误，缺少一只与电流表相串联的保护电阻
B、用一节干电池做电源，稍旧电池比全新电池效果好
C、几节相串联的干电池比单独一节干电池做电源效果好
D、实验中滑动变阻器不能短路
3、为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导
体以外，配合下列哪组仪器，可以达到实验目的是（）
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
4、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，进行数据处理时的作图，正确做法是（）
A、横坐标I的起点一定要是零
B、纵坐标U的起点一定要是零
C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边
D、使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸
5、用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势E
a
、E
b
和内电阻r
a
、r
b
时，画出的图线如图所示，则由此图线可知（）
A、E
a
＞E
b
、r
a
＞r
b
B、E
a
＞E
b
、r
a
＜r
b
C、E
a
＜E
b
、r
a
＞r
b
D、E
a
＜E
b
、r
a
＜r
b
6、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E
a
、E
b
和内电阻r
a
、r
b
的关系是（）
A、E
a
=E
b
、r
a
=r
b
B、E
a
＞E
b
、r
a
=r
b
C、E
a
＞E
b
、r
a
＞r
b
D、E
a
=E
b
、r
a
＞r
b
7、如图所示为根据实验数据画出的路端电压U随电流I变化的图，由图线可知，该电池的电动势E= V，电池的内电阻r= 。
8、如图所示的电路中，R
1
、R
2
为标准电阻，测定电源电动
势和内电阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的
测量值真实值，内电阻的测量值真实值，测
量误差产生的原因是。
9、在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中，若线
路器材接触良好，某同学按下图连接好电路合上开关
以后，发现电流表示数很大，电压表示数为零，移动
滑动变阻器的触头，两电表的示数均无变化，产生这样的故障的原因是；又若在实验中出现两电表的示数正常，但移动变阻器触头时，两电表的示数不变化，产生这样的故障原因是。
10、某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势（电动势大约在9V
左右，内阻约为50Ω），已知该电池允许输出的最大电流 l50mA ．该同学利用如图（a ）所示的电路进行实验，图中电压表的内阻约为2K Ω，R 为电阻箱．阻值范围0～9999Ω，R 0是定值电阻，起保护电路的作用．
(1)实验室备有定值电阻的阻值有以下几种规格： A ．2Ω B ．20Ω C ．200Ω D ．2000Ω, 本实验应选(填入相应的字母)作为保护电阻．
(2)用该电路测电动势与内阻，测量和真实值的关系，
__
(填“大于”、“小于”或
“等于”)
11、下面给出的用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法中，既能减小偶然误差，又直观简便的方法是（ ）
A 、测出两组I 和U 数据，代入⎩⎨⎧+=+=r I U E r
I U E 2211方程组，求出E 和r
B 、测出多组I 和U 数据，代入方程求出几组E 和r ，最后求出平均值
C 、测出多组I 和U 数据，画U —I 图线，根据图线求出E 和r
D 、测出多组I 和U 数据，分别求出I 和U 的平均值，然后代入公式求出
E 和r 12、要测量一电源的电动势E (小于3 V)和内阻r (约1 Ω)，现有下列器材：电压表V(0～3 V ～15 V)、电阻箱(0～ Ω)、定值电阻R 0＝2 Ω、开关和导线．某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路
(1)电路中定值电阻R 0的作用是保护________(填“电源”或“电压表”) (2)A 同学调节电阻箱阻值R ，读出对应的电压表读数U ，得到两组数据：R 1=Ω时
U 1=；R 2=Ω时U 2=,由这两组数据可求得电源的电动势为E ＝______V ，内阻r ＝______Ω(结果保留两位有效数字)
测电源电动势和内阻 习题2 答案
答案：1、A 2、BD 3、ABC 4、D 5、A 6、B 7、,
8、没有误差；偏大；电流表有内阻．9、电压表短路，滑动变阻器接错 10、（1）B （2）小于 小于 11、C 12、（1）电源 (2),。