新教材高中物理人教版必修三 精品资料 专题强化二 电动势和内阻测定实验
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)。
【课件】实验:电池电动势和内阻的测量 课件高二上学期物理人教版(2019)必修第三册

U
R
A
斜率 k 的绝对值等于 r
V
电动势 E
纵坐标可以不
从零开始
O
短路 电流
BI
r
E
k
rU
S
I
E I短 = r
三、安阻法测电动势和内阻 方法二:安阻法测电动势和内阻
1、原理:E=U+Ir可以写成E=IR+Ir。
由此可知,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、数据处理:
解析 (1)若电流过大,电源内阻会有较大的变化,因此电流表应选 0~0.6 A量程,电源电动势只有1.5 V,故电压表应选0~3 V量程,为便于 调节,滑动变阻器应选0~10 Ω规格。
(2)由于题目中知道电流表内阻准确值,可以用于定量计算,而电压表 内阻只知道大概值,采用乙图时可以将电流表的内阻代入进行精确计算, 从而得到电池内阻和电动势的精确值,该方法没有系统误差。
答案
解析 由E=IR+Ir知,用一只电流表测电流,用电阻箱改变外电阻
并可读出阻值,只要获得两组I、R数据即可求得E、r,用滑动变阻器无法
确定接入电路的外电阻阻值,A能达到实验目的,C不能;由E=U+
U R
r
知,用一只电压表和一只电阻箱只要获得两组U、R值即可求出E、r,B能
达到实验目的;若用一只电压表和一个滑动变阻器,因滑动变阻器接入电
程组联立求解,多测量几次I、U的值,算出E、r取平均值。
E U1 I1r E U2 I2r
E I1U2 I2U1 I1 I2
r U2 U1 I1 I2
方法二:图象法
U
轴 截 距 等 于 电 动 势
E
在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标 ,用测出几组的U、I值画出U-I图象。
《实验:电池电动势和内阻的测量》PPT课件-人教版高中物理必修三PPT课件

2.图像法 把测出的多组U、I值, 在U-I图中描点画图像, 使U-I图像的直线经过大多数 坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧, 如图所示, 由U=E-Ir可知:
(1)纵轴截距等于电源的电动势 E,横轴截距等于外电路短路时的电流 Im=Er 。 (2)图线斜率的绝对值等于电源的内阻 r=|ΔΔUI |=IEm。
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方法总结选择仪器时注意掌握的原则 1.安全性原则, 即一定要保证仪器的安全, 对电表来讲不超量程, 对滑动变 阻器来讲不能超其额定电流。 2.精确性原则, 即要保证测量时读数精确, 对电表来讲在不超量程的前提下, 尽量选用小量程的, 对欧姆表来讲尽量让指针指在中值刻度附近。 3.方便性原则, 此原则主要针对滑动变阻器来讲, 在滑动变阻器控制电路时, 电路的电压、电流的变化范围要尽可能大, 以便获取多组测量值。
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七、注意事项 1.为使电池的路端电压有明显变化, 应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电
压表。 2.实验中不能将电流调得过大, 且读数要快, 读完后立即切断电源, 防止干电
池大电流放电时内阻r的明显变化。
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3.若干电池的路端电压变化不很明显,作图像时,纵轴单位可取得小一些,且纵轴 起点可不从零开始。如图所示,此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势 E,但图 线与横轴交点不再是短路电流,内阻要在直线上取较远的两点用 r=|ΔΔUI |求出。
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六、误差分析 1.偶然误差
主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I图像时描点不准确。 2.系统误差
由于电压表分流 IV,使电流表示数 I 小于电池的输出电流 I 真。I 真= I+IV,而 IV=RUV,U 越大,IV 越大,它们的关系可用图表示。实测 的图线为 AB,经过 IV 修正后的图线为 A′B,可看出 AB 的斜率绝对 值和在纵轴上的截距都小于 A′B,即实测的 E 和 r 都小于真实值。
人教版高中物理《实验:电池电动势和内阻的测定》选修3的第二章第十节教学设计教案

《实验:电池电动势和内阻的测定》教学设计1、教材内容:本实验是高中物理选修3的第二章第十节,实验内容是测量电源的电动势与内阻,是闭合电路的欧姆定律综合应用,也是培养学生科学实验探究能力的重要途径,同时也为后期的交流电源及远距离输电的学习打好基础。
该实验的学习与我们日常生活、生产和社会发展有着密切的联系,该部分的学习和研究有着广泛的现实意义。
2、学情分析:学生们基本了解实验原理、实验目的,在路端电压和电流的关系上也有所认识,知道U—I图像中图像与纵坐标的交点表示待测电源的电动势,图像的斜率的绝对值表示内阻,对伏安法测电阻的实验操作比较熟练,但在数据处理上不熟练,另外图像法中直线的斜率,截距往往代表某种含义的方法不能很好的运用在类似数据处理上。
3、思维导图:1.讲解:实验的目的(1)测电源的电动势和内阻。
加深对闭合电路欧姆定律的理解。
(2)经历实验过程,提高动手操作能力,学会实验数据的处理和结果的分析方法。
(3)培养自身良好的实验习惯和实事求是的品质,能够勇于探究生活中和物理有关的问题。
2.探究一:实验的原理提出问题:现在有一个干电池,要想测出其电动势和内电阻,你需要什么仪器,采用什么样的电路图,原理是什么?电路图的选择原因:第2种和第3种与第1种方案相比,最大的区别在于方案2和方案3只用了一个电表,外电路上的电阻必须是已知的,这就给外电路上的电阻带来一定的限制,滑动变阻器是不能用的。
基于上述原因,我们选用○V○A测量的方法。
3.探究二:实验的器材伏安法测定电池的电动势和电阻,请同学们选择实验器材。
电流表、电压表及滑动变阻器的规格要根据实验的具体需要来确定。
提出问题:选用电路图时,还可将○A接在外面,原则上也是可以的,那么我们在做实验时是否两个都可以,还是哪一个更好?为什么?(出示两种连接方式)教师总结:图1,电压表示数准确,电流表示数偏小;图2,电流表示数准确,电压表示数偏小。
想测出电源的内阻,如果采用图2方式,最后得到的结果相当于电源内阻与电流表内阻的总和,而两者相差又不太多,这样一来误差就会比较大,所以应采用图1的电路图。
高中物理人教必修三第12章第2节 实验:电池电动势和内阻的测量教案

实验:电池电动势和内阻的测量【教学目标】一、知识与技能1.知道测量电源,电动势和内阻的实验原理,进一步感受电源路端电压随电流的变化关系。
2.经历实验过程,掌握实验原理和方法,学会根据图像合理外推进行数据处理的方法。
3.尝试进行电源电动势和内阻测量误差的分析,了解测量中减小误差的方法。
二、过程与方法1.体验设计测量电源的电动势和内阻实验的电路、选择实验的仪器、连接实验电路,这些过程可以让学生得到操作技能的训练。
2.实验数据的采集、实验数据的分析以及图像法对实验数据的处理,可以锻炼学生的思维方法。
三、情感、态度与价值观1.使学生理解和掌握基本的实验手段和处理数据的基本过程和技能,严谨求实的态度和不断探索的精神。
2.培养仔细观察,真实记录实验数据等良好的实验习惯和实事求是的品质。
3.提高学生的思维能力、操作能力,激发学生的学习兴趣,培养学生团队合作、探究、交流、动手处理问题的能力。
【教学重点】掌握实验原理和方法,学会处理实验数据。
只有掌握了原理和方法,才能加深对电动势和内阻的理解。
【教学难点】用图像法处理实验数据、实验误差分析。
图像中的两个截距点的处理办法。
【教学过程】一、复习提问、新课导入教师:我们的日常生活中,很多用电器都离不开电池,而电池的电动势和内阻是电池的两个最重要参数,要求学生根据闭合电路,欧姆定律的知识来设计电路,从而测出电源的电动势和内阻,从而激发学生对所学知识的实际问题应用的渴望和兴趣。
二、新课教学1.实验方法:用伏安法测量如图所示,改变滑动变阻器的阻值,分别测量两组U 、I 的值,则由闭合电路欧姆定律可得:2.数据记录:实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 电流I/A3.数据处理: 方法一:解方程组法方法二:图象法U 轴截距等于电动势E R 是直线的斜率的绝对值U 1=E −I 1r U 2=E −I 2rE =I 1U 2−I 2U 1I 1−I 2r =U 2−U 1I 1−I 24.注意事项:(1)电压表、电流表要选择合适的量程,使测量时指针的偏角大一些,减小读数时的误差。
高中物理:测定电池的电动势和内阻

高中物理:测定电池的电动势和内阻1. 伏安法闭合电键, 调节滑动变阻器, 使灵敏电流计有明显示数。
实际实验中读数变化不明显, 电压表示数接近零。
缺点:(1) 需同时读两个表的值。
(2) 电表示数变化不明显, 很难读数。
2. 伏阻法闭合电键, 调节变阻箱, 电压表有示数, 但无明显变化。
由可知,如果能得到U、R的两组数据,同样能通过解方程组求出E和r。
这样来测定电源的电动势和内阻。
3. 安阻法闭合电键, 调节变阻箱, 灵敏电流计有示数, 且有明显变化。
由E=IR+Ir可知,如果能得到I、R的两组数据,也可以得到关于E和r的两个方程,于是能够从中解出E和r。
这样,用电流表、电阻箱也可以测定电源的电动势和内阻。
实验器材:待测电池,电压表,电流表,滑动变阻器,电键,导线。
数据处理1. 公式法改变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、r值,最后分别算出它们的平均值。
比如测出两组数据,就列出两个方程,可以计算E和r。
2. 作图法用作图法来处理数据。
即在坐标纸上以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,所得直线跟纵轴的交点即为电动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。
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,可选用已使用过一段时间的1号干电池。
2.干电池在大电流放电时,电动势会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜超过0.5A。
因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。
3.要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,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,分别解出、r值再平均。
4.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。
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的抵消,从而提高精确度。
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。
实验:电池电动势和内阻的测量(课件)-2022-2023学年高二物理(人教版2019必修第三册)

U 2 U1
r
I1 I 2
5、数据处理:
方法二:图象法
在坐标纸上以I为横
坐标,U为纵坐标,
U轴
用测出几组的U、I值
E
E
画出U-I图像.
截距
等于
r等于直线的斜率的绝对值
电动
势E
E
I 短 =I短
r
U
rk
I
6、电路选择:
R
R
A
V
S
甲
V
乙
S
A
甲图:误差来源于电
乙图:误差来源于电
压表的分流作用
(1)本实验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻值最大位置处.
(2)使用内阻较大一些的旧电池.从而使得路端电压变化较为明显。 在
实验中不要将电流调得太大,每次读完数后立即断电,以免使电动势和
内阻发生变化.
(3)要测出6组I、U数据,且变化范围要大一些.
(4)画U-I图线时,应使图线通过尽可能多的点,并使不在直线上的点
为 R 的定值电阻,将它们并联组成的系统视为一个新的等效电源,如图中虚线框
所示,设新的等效电源的电动势为 E ' ,内电阻为 r ' ,则 E ' =
Rr
R
E
'
____
R+r 。
R +r , r = ____
【答案】
甲
B
C
R
E
R +r
Rr
R +r
【详解】(1)[1]干电池内阻较小,为减小实验误差,应选题甲所示电路图。
1.00
21.7
图丙所示。由图像求得水果电池的电动势E = _______V,内阻r
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第十二章 电能 能量守恒定律专题强化二:电动势和内阻测定实验重难点必刷20道1.学校法拉第学习社用图甲电路,在测定一节干电池的电动势和内阻的同时,还测定电流表的内阻以及电阻丝的电阻率,其中AB 为粗细均匀的电阻丝,定值电阻02ΩR =,多次调节滑片P 的位置,得到电压表的示数U 、电流表的示数I 及对应的PB 长度x 。
(1)根据得到的多组数据作出U I -图像如图乙所示,由图乙求出这节干电池的电动势E =___________V 、内阻r =___________Ω。
(结果均保留两位小数) (2)根据得到的多组数据作出-Ux I图像如图丙所示,其中a 、b 、L 均为已知量,若测得电阻丝的直径为D ,则由图丙求出电流表的内阻R A =___________,电阻丝的电阻率ρ=___________。
2.小明、小亮共同设计了图甲所示的实验电路,电路中的各个器材元件的参数为: 电池组(电动势约6V ,内阻r 约3Ω) 电流表(量程20A ,内阻R A =0.7Ω) 电阻箱R 1(0~99.9Ω) 滑动变阻器R 2(0~10Ω) 开关三个及导线若干他们认为该电路可以用来测电源的电动势、内阻和R 2接入电路的阻值。
(1)小华先利用该电路准确地测出了R 2接入电路的阻值。
他的主要操作步骤是:先将滑动变阻器滑片调到某位置,接着闭合S 、S 2,断开S 1,读出电流表的示数I ;再闭合S 、S 1,断开S 2,调节电阻箱的电阻值为3.6Ω时,电流表的示数也为I 。
此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω;(2)小刚接着利用该电路测出了电源电动势和内电阻。
①他的实验步骤为:a.在闭合开关前,调节电阻R1或R2至______(选填“最大值”或“最小值”),之后闭合开关S,再闭合______(选填“S1”或“S2”)。
b.调节电阻______(选填“R1”或“R2”),得到一系列电阻值R和电流I的数据;c.断开开关,整理实验仪器。
②图乙是他由实验数据绘出1I-R的图像,电源电动势E=______V,内阻r=______Ω。
(计算结果保留2位有效数字)3.(1)用DIS测电源电动势和内电阻的电路如图(a)所示,R0为定值电阻。
调节电阻箱R的阻值,记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I,通过变换坐标,经计算机拟合得到如图(b)所示图线,则该图线选取了_______为纵坐标,由图线可得该电源电动势为________V。
(2)现有三个标有“2.5V,0.6A”相同规格的小灯泡,其I-U特性曲线如图(c)所示,将它们与图(a)中电源按图(d)所示电路相连,A灯恰好正常发光,则电源内阻r=____Ω,图(a)中定值电阻R0=____Ω。
(3)若将图(a)中定值电阻R0换成图(d)中小灯泡A,调节电阻箱R的阻值,使电阻箱R消耗的电功率是小灯泡A的两倍,则此时电阻箱阻值应调到_______Ω。
调节电阻箱R的阻值,能否使小灯泡A、电阻箱R和电源内阻r上消耗的电功率相同?答________(选填“能”、“不能”或“不能确定”)4.现有一种特殊的电池,它的电动势E恒定,内阻r较大。
为了测定这个电池的电动势和内电阻,某同学利用图甲所示的电路进行实验,图中电压表的内阻很大,对电路的影响可不考虑,R为电阻箱,改变电阻箱的阻值,记录电压表示数,得到如图乙所示图线。
①图线中斜率的物理意义是___________,截距的物理意义是___________。
由斜率与截距可以求得E=___________V,r=___________ 。
②若实验中电压表内阻的影响不能忽略,则由上述图线求得的电动势将比真实值___________(填“偏大”、“不变”或“偏小”)求得的内阻将比真实值___________(填“偏大”、“不变”或“偏小”),并简要说明理由(写出必要的计算式)___________5.利用如图所示的实验装置可以测量干电池的电动势和内阻。
(1)将电源、开关、电阻箱和电流表组成一个串联电路,开关闭合之前把电阻箱阻值调到最大值。
(2)闭合开关,逐渐减小电阻箱的阻值,记录下电阻箱阻值R和对应的电流表示数I,多次改变电阻箱阻值,测量并记录5组R和相对应的电流I。
(3)以R为纵轴,1I为横轴,将实验测得的5组实验数据在坐标系中描点、作图,得到如图所示的图像,则被测电池电动势测量值为__________V(保留三位有效数字);被测干电池内阻测量值为__________Ω(保留两位有效数字)。
(4)误差分析:由于系统误差的影响,这种测量方法得到的电动势的测量值__________(填“大于”“小于”或“等于”)真实值,电池内电阻的测量值__________(填“大于”、“小于”或“等于”)真实值。
6.在测量电源电动势和内阻的实验中,实验室备有如下器材:电压表V1(量程为1V,内阻约为5kΩ);电压表V2(量程为3V,内阻约为15kΩ);电流表A1(量程为2mA,内阻约为1Ω);电流表A2(量程为0.6A,内阻约为0.1Ω);滑动变阻器1R(最大阻值为30Ω);滑动变阻器2R(最大阻值为2kΩ);定值电阻3R(阻值为0.5Ω);开关,导线若干。
(1)明同学想要测量一节干电池的电动势和内阻,滑动变阻器应选用_______,最合适的电路图应选用图甲中的_________;A.B.C.D.(2)方同学想要测量马铃薯电池的电动势(约1.0V)和内阻(约700Ω),滑动变阻器应选用________,最合适的电路图应选用图甲中的_________;-图像,该于电池(3)若明同学将测得的电压表与电流表的数据在坐标纸上描点,得到如图乙所示的U I的电动势E=_______V、内阻r=________Ω。
(结果均保留到小数点后两位)7.某同学要测量量程为3V电压表的内阻值,步骤如下:(1)先用多用电表的欧姆挡测量量程为3V电压表的内阻值,用欧姆“×100”挡测量,表盘示数如图甲所示,则电压表示数为______V,阻值约为______Ω;(2)要进一步精确测量电压表内阻值,实验室中可提供的器材有:①电阻箱R,最大电阻为9999Ω②定值电阻r=2kΩ③电动势约为6V,内阻不计的电源E④开关、导线若干。
实验的电路图如图乙所示,先正确连好电路,闭合开关S前,先调节电阻箱至电阻值_______(选填“最大”或“最小”)。
闭合开关S,调节电阻箱R的电阻值,使得电压表的指针半偏,记下此时电阻箱R的电阻值R1=4450Ω;然后再调节电阻箱R的值,使电压表的指针满偏,记下此时电阻箱R的电阻值R2=150Ω。
计算得电压表内阻值R V=_______Ω;若电源的内阻不能忽略,则电压表内阻R V的测量值将_______。
A.偏大B.不变C.偏小D.不能确定,要视电压表内阻的大小而定8.某课外活动小组自制了西红柿电池组,现在要测量该西红柿电池组的电动势和内阻(电动势约为2 V,内阻一千多欧姆),实验室现有如下器材:多用电表:欧姆挡(×1,×10,×100,×1 k);直流电流挡(0~0.5 mA,0~1 mA,0~10 mA,0~100 mA);直流电压挡(0~0.5 V,0~2.5 V,0~10 V,0~50 V,0~250 V,0~500 V)电压表(0~3 V,0~15 V)电流表(0~0.6 A,0~3 A)滑动变阻器:R1(10 Ω),R2(2 000 Ω)开关及导线(1)该小组同学先用多用电表直流电压“0~2.5 V”挡粗测了西红柿电池组的电动势,指针稳定时如图甲所示,其示数为________ V;(2)为了用伏安法更精确地测量西红柿电池组的电动势和电阻,应选________测电压,选__________测电流(填电表名称和所选量程);滑动变阻器应选________(填电阻符号);(3)请设计方案,在图乙上进行实物连接。
(______)9.某兴趣小组为了测量电动车上电池的电动势E(约为36V左右)和内阻r(约为10Ω左右),需要将一个量程为15V的电压表(内阻R g约为10kΩ左右)改装成量程为45V的电压表,然后再测量电池的电动势和内阻。
以下是该实验的操作过程。
(1)由于不知道该电压表内阻的确切值,该小组将一个最大阻值为50kΩ的电位器R P(可视为可变电阻)与电压表串联后,利用如图甲所示的电路进行改装,请完成③的填空①将总阻值较小的滑动变阻器的滑片P移至最右端,同时将电位器的阻值调为零;②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P调到适当位置,使电压表的示数为9V;③保持滑动变阻器滑片P的位置不变,调节电位器,使电压表的示数为___________V;④不再改变电位器的阻值,保持电压表和电位器串联,撤去其他电路,即可得到量程为45V的电压表。
(2)该小组利用一个电阻箱R(阻值范围0~999.9Ω)和改装后的电压表(电压表的表盘没有改变,读数记为U)连接成如图乙所示的测量电路来测量该电池的电动势和内阻。
该小组首先得出了1R与1U的关系式为1 R =___________(用E、r和U表示),然后根据测得的电阻值R和电压表的读数U作出1R~1U图像如图丙所示,则该电池的电动势E=___________V、内阻r=___________Ω;(3)不考虑电压表改装时的误差。
利用图乙所示电路测得的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比,E测___________E真,r测___________r真(填“大于”“等于”或“小于”)。
10.在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ,如图为实验原理图及所需器材图。
(1)在图中用笔画线代替导线将器件按原理图连接成实验电路______。
(2)一位同学记录的6组数据见表:I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05试根据这些数据在图中画出U-I图像______,根据图像读出电池的电动势E=__________V,求出电池内阻r=_______Ω。
11.在“描绘小灯泡U-I曲线”的实验中,某同学连接了如图甲所示的实验电路,电流表和电压表均可视为理想电表。
(1)闭合电路后发现,将滑动变阻器的滑片从左端缓慢滑到右端的过程中,电流表示数始终为零,电压表示数由零逐渐增大,已知两节干电池、电表、导线、开关均完好,则发生的电路故障可能是______;(填正确选项)A.小灯泡灯丝断裂B.接线柱a处的导线没接好C.接线柱c处的导线没接好(2)该同学在排除了电路故障后顺利进行了实验,并得到小灯泡的U-I曲线如图乙中的图线A。
由该曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻______(填“增大”“不变”或“减小”);(3)接下来,该同学要用图甲中的器材测量电源的电动势和内阻,实验电路如图丙所示,其中R0是阻值为2Ω的保护电阻。