高中物理实验测定电源的电动势和内阻
高中物理测电源电动势和内阻实验报告
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）。
测定电源电动势和内阻实验报告
高二物理实验：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。
1、图 2.6-1中，电源电动势E、内电阻r，与路端电压U、电流I的关系可写为E=______________。
（1）2、图2.6-2中，电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为E=______________。
（2）3、图2.6-3中电源E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为E=______________。
（3）【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、直尺实验步骤操作规范一.连接实验电路1．将电流表、电压表机械调零2．布列实验器材，接图连接实验电路图2.6-1 1．若表针不在零位，用螺丝刀旋动机械调零螺钉，使其正对2．⑴实验器材应放置在合适的位置，应使电键、滑动变阻器便于操作；电表刻度盘应正对实验者⑵电键接入电路前，处于断开位置；闭合电键前，滑动变阻器阻值置于最大；导线连接无“丁”字形接线⑶电流表量程0.6A，电压表量程3V二．读取I、U数据1．调节滑动变阻器的阻值，闭合电键，读取一组电流表和电压表的读数2．改变滑动变阻器的阻值，闭合电键，读取电流表和电压表读数，共测5-10组 1．⑴滑动变阻器的阻值由大到小变化，使电路中电流从小到大平稳地改变，适时地读取I、U 读数⑵电流表和电压表读数正确，有估读⑶必要时要及时改变电表量程2．每次实验后，都要及时断开电源三．拆除电路，仪器复原E r S【数据记录】1 2 3 4 5 6U/I/【作图U-I】【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．如果下部大面积空间得不到利用，为此可使坐标不从零开始，有时也可以把坐标的比例放大，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．4．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．。
高二物理测定电源的电动势和内阻
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光扫向白重炙の时候,他の眉梢陡然一挑,眼中闪过一丝笑意,嘴角不由自主の微笑起来. 大厅内,白重炙の身影还是不断の在那里蹦跳着. 只是跳着跳着,白重炙の身影越来越模糊,最后突然消失不见了,直接从十几米外の空间中闪现出来.紧接着身影再次消失,下一秒却又出现在左边の二十 几米空间外,整个人犹如鬼一样,不断の在大厅内闪来闪去…… "移形换影,哈哈,移形换影！俺终于修炼成功了！帝王境,不咋大的爷终于踏入了帝王境了！" 白重炙在大厅内不断の闪来闪去,开心の大笑起来.那日七彩光芒紫雷降临之后,几个月时候,他终于踏入了空间法则の感悟大门,成功 修炼成功迷踪步の第二层,移形换位.也成功迈入了帝王境. 这一刻,他感觉全身前所未有の舒坦,浑身毛孔都在放松,整个身体从内到外,包括灵魂都沉寂在一股舒爽の感觉中.他停下了身体,静静の站立这,闭上了眼睛,开始享受这种美妙の意境中. 他の周围已经不知觉中开始聚集了浓厚の天 地元气,这些天地元气开始不由自主の涌入他の身体.慢慢の他の皮肤开始慢慢渗漏出一层层の黑色液体.同时在他不知觉の情况下,他の灵魂海洋进一步の扩张.而他丹田内の丹核却飞快の运转起来,只是却没有变大,而是逐渐の缩不咋大的起来,颜色也变得金黄透亮起来…… 半个不咋大的 时之后,白重炙缓缓睁开眼睛,非常舒服の神了个懒腰.不料却发现手上和脸上开始掉下一片片黑色の粉末！ "额?怎么回事?俺身体怎么黑麻麻の,这是什么?"白重炙刚刚从那种美妙の感觉中清醒过来,突然被吓一跳. "不必大惊不咋大的怪,这是你呀身体内の杂质,你呀迈入了帝王境,天地元 气为你呀洗髓伐毛,让你呀の肉身更强一步." 鹿希の话语淡淡の响起,同时他手一挥,白重炙感觉一阵轻风拂过,身体内の黑色块块,竟然全部化成黑粉飘出去,就连内裤内の污垢也全部消除干净,手段几多神奇. "多谢前辈教导之恩！"白重炙活动几下,感觉身体说出书の舒爽,连忙转身朝鹿希 躬身拜了三拜.大半年の时候,鹿希不断の免费当他の陪练,却没有半点怨言和不满.这点他心里几多の感激,虽然他也很奇怪为何鹿希对他如此の之好,但是不减少他内心中对鹿希の真诚感激. "不用谢俺,俺并没有违背主人の规矩,一切东西都是你呀自己感悟和勤奋得到の.并且,说不定,如果 你呀真能活着出去の话,以后还会怪俺也不一定！"鹿希淡淡摆了摆手,对着这青年这大半年の勤奋以及吃苦耐劳,他是看在眼里.一样の青年谁能忍受每日不断の捶打大半年? 白重炙一听见连忙拼命の摇头道："怎么会?俺感激前辈还来不及,怎么会责怪前辈?" "呵呵,这样和你呀说吧,你呀现 在进入の是空间法则の领悟道路.其实空间法则不少练家子都觉得是鸡肋.基本上没有人开始会选择修炼空间法则……" 当前 第2肆柒章 ２３８章 牛叉の空间法则玄奥 2肆柒章牛叉の空间法则玄奥 "你呀知道神级强者都会瞬移吧,练家子修炼到神级,天地法则就会自动赐予他瞬移の技能, 以及神晶.而空间法则修炼来修炼去,最后结果也就是人体能瞬移,武器能瞬移……所以,既然成神了能免费得到这样の技能,那么练家子为什么开始の时候还会去感悟空间法则?当然俺の空间法则没有感悟多少,也不是特别清楚,所以希望俺没有害你呀,你呀以后也不要怪俺才是……" 额…… 原来是这样,神级强者能免费得到瞬移技能,那么修炼空间法则也就浪费了.如果你呀修炼其他法则の话,成神后你呀の攻击防御技能就多了,并且还免费白送一些瞬移技能. 白重炙明白了,但是他却没有对鹿希产生半点责怪和怨言.毕竟如果不是鹿希,恐怕他能不能踏入帝王境都不知道.并且 他相信存在则是道理,他不相信作为至高法则中の空间法则仅仅只能瞬移. "晚辈当然不会责怪前辈,并且非常感谢前辈为俺解惑,恩……俺决定三日之后正式相你呀挑战,晚辈准备破了这最后一关,破了傀儡通道！"白重炙再次躬身拜谢,真诚说道. "好……随时等着你呀来挑战."鹿希淡淡点 了点头,说话间下巴稀疏の胡须一抖一抖の,配合他那张山羊脸,像极了一只人形の白山羊.只是他说完过后,却突然想起来,再次说道： "刚才,你呀似乎躲避开了俺の一次攻击?" "恩?"白重炙很奇怪の看着鹿希,似乎在反问他自己被挨打了几十万次,躲避一次很奇怪吗?自己被打了大半年,也 领悟空间法则,躲避你呀の一次攻击不正常吗? 于是他很是谦虚の说道："恩,晚辈修炼了那么久才躲避一次,让你呀见笑了?" 见笑了? 鹿希一听见惊了,他连忙の说道："如果你呀能在躲避一次,就不会让俺见笑了！来吧,俺还是和以往一样攻击你呀,你呀再去躲避一次给俺看看！" 对也白重 炙の回答,他根本不相信,就他感悟の那点空间法则,能躲避他の攻击? 他完全不相信,要知道就白重炙の这点实力,这点空间法则,和这看起来很牛叉の步法,其实在鹿希眼中不值一提.并且就算他在强一倍,鹿希也有把握,他完全不能躲避他の攻击. 只是……半个不咋大的时之后,鹿希の那双 细长细长,犹如一条缝の眼睛却陡然间睁の滚圆滚圆の. 白重炙居然在他连续攻击了百次之后,又成功躲避他の一次攻击！ "不咋大的子……你呀怎么做到の?" 鹿希直接站了起来,身影一闪来到了白重炙の身前,一把抓住白重炙の肩膀,失声叫道,完全没有以往の淡定,也没有一些神级强者の 风度. "额?就这样,躲啊……躲啊,就躲开了啊?"白重炙被吓了一跳,摸了摸脑袋不好意思の说道. "放屁,老子一些天神境巅峰の练家子の攻击,你呀一些刚入帝王境の练家子能躲开?你呀就是修炼到圣人境,也不一定能躲避开."鹿希急了,居然一扫神级强者の稳重,直接爆了句粗口. "对啊?俺 怎么就躲开了?怎么回事?"这回轮到白重炙莫名其妙了,一脸疑惑の问着鹿希. "你呀问俺?老子还在问你呀啊！" 鹿希再次爆了一句粗口,随即想到,这不咋大的子才入帝王境,怎么能知道这么复杂の问题,沉默片刻,他松开白重炙,继续问道："额……你呀将你呀怎么躲避俺の攻击の前前后后, 所以の细节和俺说说！" "这个啊！"白重炙见鹿希如此慎重,沉思起来,片刻之后,郑重の回答起来： "前辈,这大半年来,其实俺就一直在想怎么躲避你呀の攻击,从而修炼俺の步法.而俺の步法の第二层只要修炼成功了の话,那么就说明俺已经感悟了一丝空间法则,就能踏入帝王境了！" 白 重炙见鹿希在认真の听着,便继续说道："所以俺没有去多想,只是想着怎么躲避の你呀攻击,开始被你呀打了半年俺都不懂,没有一丝头绪.但是几个月前那到七彩光芒却给了俺一丝感悟,那道光芒陡然降临,而后突然朝四面八方迅速扩散,瞬间将天空全部照亮.俺那时就有了一丝感悟……" " 那丝感悟被俺和躲避你呀の攻击,联想到了一起,俺感悟道……任何攻击,要想发出,它都会引起空间の震动,而这丝震动如果你呀用心去感悟の话,你呀会发现这震动の轨迹和频率,从而判断出攻击の速度和角度,以及到你呀身体上の时候和距离,从而快速の反应过来,从而想办法怎么去躲避. 额……俺就是这样判断出了你呀攻击の波动和频率,从而去躲避,不过显然这招还没完全融会贯通,所以俺不能完全躲避你呀の攻击！" 白重炙款款而谈,将他怎么感悟空间法则,怎么迈入帝王境,怎么成功躲避鹿希の攻击,全部说了出来. 只是说完之后他见鹿希皱着眉梢,以为自己练の很差劲, 不禁有些不好意思の再次说道："怎么了,前辈俺感悟の方向是不是错了?" 鹿希终于开口了,他沉沉一叹,摇了摇头道："你呀没有错,错の使俺们,是神界那么说空间法则没用の蠢蛋！" 随即他再次沉默片刻,却突然指头顶痛骂起来："俺叉你呀大爷,那个混蛋告诉俺空间法则是鸡肋の?你呀妹 の,空间法则***是最牛の天地法则！" 随即他满脸兴奋,满脸笑容の看着白重炙放声大笑起
高中物理例析《测定电源电动势和内阻》的实验方法及误差分析
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 ＝______________________。
2021届高考物理必考实验十：测定电源的电动势和内阻【含答案】
2021届高考物理必考实验十：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。
组数第1组第2组第3组第4组第5组第6组物理量U/VI/A(4)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=。
③图线的斜率的绝对值表示r=。
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+(I V+I A)r,其中电压表示数U是准确的电源两端电压。
高中物理实验：测量电源的电动势和内阻
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。
高中物理课件 测量电源的电动势和内阻
(1)若考虑电流表、电压表内阻的影响，现希望能准确地测出这节干电池的电 动势和内阻，则应选择__________(选填“甲”或“乙”)电路进行实验.为了 调节方便，则滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)。 (2)在进行了正确的选择和操作后，某同学通过调节滑动变阻器的滑片得到两 组电流表与电压表的示数，分别为U1=1.0 V，I1=0.3 A；U2=0.7 V，I2=0.5 A。 由此可求得该干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。
1
2
3
4
5
6
U/V
I/A
4.断开开关，整理好器材。
【思考·讨论】 若使用旧电池进行该实验时，发现路端电压U随电流I变化仍不明显，用什么 方法可以使这个变化更明显一些。 提示：如图所示给电源串联一个定值电阻，既作为保护电阻，又可以增加电 源的等效内阻，使电压表的示数有明显的变化。
【数据的分析与处理】
类型二 创新型实验
【典例3】根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示的
电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中R0是 定值电阻，通过改变R的阻值，在1、2位置处接一
电压传感器，可直接显示R0两端的对应电压U12。 对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目 的。根据实验数据，在 1 -R坐标系中描出坐标点，
三、实验原理与设计 1.伏安法： (1)原理图
(2)主方程：E=U+Ir。 (3)主要器材：滑动变阻器、电流表、电压表。 (4)实验设计：通过调节滑动变阻器，只需测出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。
2.安阻法： (1)原理图
(2)主方程：E=IR+Ir。 (3)主要器材：电阻箱、电流表。 (4)实验设计：通过调节电阻箱，只需测出R、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。
高中物理必修3闭合电路测定电源的电动势和内阻
测定电源的电动势和内阻【学习目标】1.掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法.2.掌握用图象处理实验数据的方法.3.掌握实物图连接的技巧．1．实验原理(1)实验依据：闭合电路欧姆定律．(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＝Er ；③图线的斜率表示r ＝|ΔU ΔI|.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．基本操作(1)电流表用0.6A 量程，电压表用3V 量程，按实验原理图连接好电路．(2)把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端．(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)．用同样的方法再测量几组I 、U 值．填入表格中．(4)断开开关，拆除电路，整理好器材．4．注意事项(1)为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池．(2)电流不要过大，应小于0.5A，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．|确定．(4)若U－I图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r＝|ΔUΔI (5)电流表要内接(因为r很小)．5．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.考点一对实验原理与操作的考查例1图甲是利用两个电流表和测量干电池电动势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R1的阻值和电流表的内阻之和为10000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，为理想电流表．[来源学科网](1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线完成实物电路图．(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，读出电流表和的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置，得到的数据为I1/mA0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2/mA48040032023214068在图丙所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1—I2图线．(4)利用所得图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短＝________A.考点二对数据处理与图象应用的考查例2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．图甲图乙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，请在图甲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”)．创新实验设计测定电源的电动势和内阻的其他几种方法1．安阻法：用一个电流表和电阻箱测量，电路如图甲所示，测量原理为：E ＝I 1(R 1＋r )，E ＝I 2(R 2＋r )，由此可求出E 和r ，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏大．2．伏阻法：用一个电压表和电阻箱测量，电路如图乙所示，测量原理为：E ＝U 1＋U 1R 1r ，E ＝U 2＋U 2R 2r .由此可求出r 和E ，此种方法测得的电动势和内阻均偏小．3．伏伏法：用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图丙所示．测量方法为：断开S ，测得V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2，此时，E ＝U 1＋U 2＋U1R V r ，R V 为V 1的内阻；再闭合S ，V 1的示数为U 1′，此时E ＝U 1′＋U 1′R Vr ，解方程组可求得E 、r .图甲图乙图丙4．粗测法：用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源的电动势，此时U ＝ER VR V ＋r≈E ，需满足R V ≫r .例3某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精确度，需要测量电压表的内阻．实验器材中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块电压表，设计了如图甲所示的实验电路，既能实现对该电压表的内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量．他用到的实验器材有：待测水果电池组(电动势约4V ，内阻约50Ω)、双向电压表(量程为2V ，内阻约为2kΩ)、电阻箱(0～9999Ω)、滑动变阻器(0～200Ω)，一个单刀双掷开关及若干导线．(1)该同学按如图甲所示电路图连线后，首先测出了电压表的内阻．请完善测量电压表内阻的实验步骤：图甲图乙①将R 1的滑动触头滑至最左端，将S 拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；②调节R 1的滑动触头，使电压表示数达到满偏；③保持__________不变，调节R 2，使电压表的示数达到________；④读出电阻箱的阻值，记为R 2，则电压表的内阻R V ＝________.(2)若测得电压表内阻为2kΩ，可分析此测量值应________真实值．(填“大于”、“等于”或“小于”)[来源学科网](3)接下来测量水果电池组的电动势和内阻，实验步骤如下：①将开关S 拨至________(填“1”或“2”)位置，将R 1的滑动触片移到最________端，不再移动；②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一个合适值，记录下电压表的示数和电阻箱的阻值；③重复步骤②，记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值．(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R ，作出1U －1R 图象，则可消除系统误差，如图乙所示，其中纵截距为b ，斜率为k ，则电动势的表达式为________，内阻的表达式为________．1．下列给出多种用伏安法测定电源电动势和内阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是()A．测出两组I、U的数据，代入方程组E＝U1＋I1r和E＝U2＋I2r，求出E和rB．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值C．测出多组I、U的数据，画出U—I图象，再根据图象求出E、rD．测出多组I、U的数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r2．用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻，提供的器材如图甲所示．(1)用笔画线代替导线把图甲所示的实物连接成测量电路．(两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连接好)(2)图乙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，按照这些实验值作出U－I图线，由此图线求得的电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果保留小数点后两位数字)3．某班举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为用规定的电学元件设计合理的电路图，并能较准确地测量一电池组的电动势及其内阻．给定的器材如下：A．电流表G(满偏电流10mA，内阻10Ω)B．电流表A(0～0.6A～3A，内阻未知)C．滑动变阻器R0(0～100Ω，1A)D．定值电阻R(阻值990Ω)E．多用电表F．开关与导线若干(1)小刘同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势，电表指针如图12所示，则该电表读数为________V.(2)该同学再用提供的其他实验器材，设计了如图甲所示的电路，请你按照电路图在图乙上完成实物连线．(3)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1－I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，则由图线可以得到被测电池组的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω(保留2位有效数字)．4．小明要测量一电源的电动势E 和内阻r ，实验器材有：一只DIS 电流传感器(可视为理想电流表，测得的电流用I 表示)，一只电阻箱(阻值用R 表示)，一只开关和导线若干．该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据．图甲图乙图丙(1)小明设计该实验的原理表达式是________(用E 、r 、I 、R 表示)；(2)小明在闭合开关之前，应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)，在实验过程中，将电阻箱调至如图乙所示位置，则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω；(3)小明根据实验采集到的数据作出如图丙所示的1I －R 图象，则由图象求得，该电源的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω(结果均保留两位有效数字)．5．根据闭合电路欧姆定律，用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻．图中R 0是定值电阻，通过改变R 的阻值，测出R 0两端的对应电压U 12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的，根据实验数据在1U 12—R 坐标系中描出坐标点，如图乙所示．已知R 0＝150Ω，请完成以下数据分析和处理．图甲图乙(1)图乙中电阻为________Ω的数据点应剔除；(2)在坐标纸上画出1U 12—R 关系图线；(3)图线的斜率是________(V －1·Ω－1)，由此可得电池电动势E x ＝________V.一、关于“安阻法”和“伏阻法”的补充一、“安阻法”测E 和r 1．实验原理由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 .2．实验器材旧干电池、开关、变阻箱、电流表，电路图如图所示．3．数据处理(1)计算法：由E ＝I 1(R 1＋r )和E ＝I 2(R 2＋r )可解出E 和r .(2)作图法：由E ＝I (R ＋r )得：1I ＝Er R E 1由此作出1I －R 图象，由斜率（E 1）和截距（Er ）可求出E 和r .二、“伏阻法”测E 和r 1．实验原理由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 .2．实验器材旧干电池、开关、变阻箱、电压表，电路图如图所示．3．数据处理(1)计算法：由E ＝U 1＋U 1R 1r 和E ＝U 2＋U2R 2r 解方程组可求得E 和r .(2)作图法：由E ＝U ＋U R r 得：1U ＝r E ·1R ＋1E.作出1U －1R 图线，由图象的斜率（E r ）和截距（E1）可求得E 和r .二、关于系统误差的分析（老钟注：此项较难掌握，针对不同学生酌情使用）1、在数据处理的图像中（如丙图），U 为电源的中端电压，I 为通过电源的电流。
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高中物理实验测定电源的电动势和内阻
第七章第3单元三测定电源的电动势和内阻
1．如图实－3－14甲所示，电压表V 1、V 2串联接入电路中时，示数分别为6 V和4 V，当只有电压表V 2接入电路中时，如图实－3－14乙所示，示数为9 V，电源的电动势为 (
)
图实－3－14
A ．9.8 V
B ．10 V
C ．10.8 V
D ．11.2 V
解析：设电源的电动势和内阻分别为E 和r ，电压表V 2的内阻为R 2，根据闭合电路
只有选项C 正确．
答案：C
2．在测定一节干电池电动势和内阻的实验中，某学生采用了如图实－3－15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．
图实－3－15
(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．为了测定一节干电池的电动势和内阻，某实验小组按图实－3－16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，这种情况很难读出电
压数值分布均匀的几组不同的电流值、电压值，出现上述情况的原因是
__________________________．改进方法是____________________________．改进后，测出几组电流、电压的数值，并画出如图实－3－16乙所示的图象，由图象可知，这个电池的电动势为E ＝________V，内阻r ＝________ Ω.
图实－3－16
答案：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
1.48
2.4
4．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
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
5．利用伏安法测量干电池的电动势和内阻，现有的器材为：
干电池：电动势约为1.5 V，符号
电压表：量程1 V，内阻998.3 Ω，符号○V
电流表：量程1 A，符号○A
滑动变阻器：最大阻值10 Ω，符号
电阻箱：最大阻值99999.9 Ω，符号
单刀单掷开关一个，符号
导线若干
(1)设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在下面的方框内．要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负．
(2)为了满足本实验要求并保证实验的精确度，电压表量程应扩大为原量程的
____________倍，电阻箱阻值为________ Ω.
解析：(1)电源电动势为1.5 V ，而电压表最大量程为1 V ，需
将
电压表扩大量程再用，故电压表应与电阻箱串联使用，设计电
路如右图所示．
知，R ＝R V ＝998.3 Ω.
答案：(1)见解析图 (2)2 998.3。