人教版高中物理选修3-1测干电池的电动势E和内电阻r

高中物理学习材料
（马鸣风萧萧**整理制作）
测干电池的电动势E和内电阻r
1、若只需要粗测一节干电池的电动势ε，则可以用______表进行直接测量．操作时，应将表的正接线柱与干电池的______相连接,将表的负接线柱与干电池的相连接．进行上述测定的理论根据是U端＝____________．用这种方法测得的电动势的值是比电动势的真实值要______
2、在测定电源电动势和内电阻的实验中，除需用导线和开关外，下述各组器材可完成实验的是( )．
A、电压表和电流表
B、电流表和电阻箱
C、电流表和滑动变阻器
D、电压表和电阻箱
E、电压表和滑动变阻器
F、电流表、电压表和滑动变阻器
3、实验台上备有下列实验器器材：①电流表(0--0.6A)，②电流表(0--3A)，③电压表(0--3V)，④电压表(0--15V),⑤滑动变阻器(10Ω‚2A)，⑥滑动变阻器(1750Ω‚0.3A)，⑦电键，⑧导线.为了测量一节干电池的电动势和内电阻,应选用的器材是(填器材代号)_________________.
4、用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的器材有：(A)电压表○V：0—3—15V；(B)电流表○A：0—0.6—3A；(C)变阻器R1(总电阻20Ω)；(D)变阻器R2(总电阻100Ω)；以及电键S和导线若干。

（1）电压表量程选用_______，电流表量程选用_______，变阻器选用________。

（2）在下边的方框中画出实验电路图。

（3）如下图所示的U-I图上是由实验测得的7组数据标出的点，请你完成图线，并由图线求出E=________V，r=________Ω.
（4）若只选用两组数据，用欧姆定律算出E、r，有可能误差较大；若选用第________组和第________组数据误差最大。

5、用如图（甲）所示的电路做“测定电池的电动势和内电阻”的实验，根据测得的数据做出了如图（乙）所示的U－I图象，由图可知测得的电池的电动势为_______V，内电阻为________Ω
6、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0.1Ω和1kΩ.下面分别为实验原理图及所需
的器件图.
⑴试在图10中画出连线,将器件按原
理图连接成实验电路.
⑵一位同学记录的几组数据见表.试
根据这些数据在图11画出U—I图线.
根据图线读出电池的电动势ε
=_________V,根据图线求出电池内阻
r=_________Ω.
7、如图2—35所示，用一只电流表和两个定值电阻测定电源电动势和内电阻的实验中，由于未考虑电流表
I/A U/V
0.12 1.37
0.20 1.32
0.31 1.24
0.32 1.18
0.50 1.10
0.57 1.05
的内阻，其测量值ε和r 与真实值ε0和r 0相比较，正确的关系是( )．
A 、ε＝εo, r ＝r 0
B 、ε＝εo ， r> r 0
C 、ε>εo ，r<r 0
D ．ε>εo ，r> r 0
8、在做测量电源电动势E 和内阻r 的实验时，提供的器材是：待测电源一个，内阻为R V 的电压表一个（量程大于电源的电动势），电阻箱一个，开关一个，导线若干。

为了测量得更加准确，多次改变电阻箱的电阻R ，读出电压表的相应示数U ，以
1U 为纵坐标，画出1
U
与R 的关系图象（该图象为一直线）如图所示。

由图象可得到直线在纵轴
上的截距为m ，直线的斜率为k,试根据以上信息 ①画出实验电路图。

②写出E 、r 的表达式，E= ，r= ． 9、在做“测定电池的电动势和内电阻”实验时，电流表和电压表的内阻未知，有甲、乙两同学分别进行了如下实验：
①甲同学的接线电路图如图所示，用所得数据
作出U —I 图线，则他能较准确地测出__________，而 测得的_________偏大．
②乙同学测得的一组实验数据如下
U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.02 1.22 I/V
0.11
0.20
0.29
0.39
0.51
0.60
则他能否测出电源电动势的内电阻？___________，他进行的是_________的实验． 10、如图所示，Ω=51R ，Ω=92R ．当开关S 断开时，电流表的示数为A 2.0=I ，当开关S 闭合时，电流表的示数为A 3.0='I ．求：
（1）电源的电动势和内阻．
（2）S 断开和闭合两种情况下，电源的输出功率．
11、某同学在实验室先后完成下面二个实验：
（i ）测定一节干电池的电动势和内电阻；（ii ）描绘小灯泡的伏安特性曲线．
①用（i）实验测量得到数
据作出U一I图线如图中
a线，实验所测干电池的
电动势为V，内电
阻为Ω。

②在描绘小灯泡伏安特性
曲线的实验中，为减小实
验误差，方便调节，请在给定的四个电路图和三个滑动变阻器中选取适当的电路或器材，并将它们的编号填在横线上。

应选取的电路是，滑动变阻器应选取·E．总阻值15Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器
F．总阻值200Ω，最大允许电流2A的滑动变阻器
G．总阻值1000Ω，最大允许电流1A的滑动变阻器
③将实验（ii）中得到的数据在实验（i）中同一U一I坐标系内描点作图，得到如图所示的图线b，如果将实验（i）中的电池与实验（ii）中的小灯泡组成闭合回路，此时小灯泡的实际功率为，若将两节与实验（i）中相同的干电池串联后与该小灯泡组成闭合回路，试根据一节干电池的伏安特性曲线作出由两节干电池组成电源的伏安特性曲线，则此时小灯泡的电压为。

12、在做测量干电池的电动势和内电阻的实验时，备有下列器材供选用：
(a)干电池一节(电动势约1.5V)
(b)直流电压表(量程0～3V～15V，3V挡内阻为5kΩ，15V挡内阻为25kΩ)
(c)直流电流表(量程为0～0.6A～3A，0.6A挡内阻为0.1Ω，0.025Ω)
(d)滑动变阻器(阻值范围为0～15Ω，允许最大电流为lA)
(e)滑动变阻器(阻值范围为0～1000Ω，允许最大电流为0.5A)
(f)电键
(g)导线若干
(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小)，在图2-37（甲）所示的实物图上连线
（2）根据实验纪录，画出的U-I图像如图2-37（乙），可得电池的电动势为ε=_____,内电阻r=_________
参考答案：
1、电压表 正极 负极 R V ε/(R V +r) 当R V >>r 时，u=ε 偏小
2、BDF
3、○1○3○5○78 4题：（1）0—3V ， 0—0.6A ，C(R 1) （2）右图所示
（3）图线右图所示，
1.5，0.5
（4） 2、 5(或5、6)
5、1.40 1.0
6、 （1）略（2）1.46 0．72
7、B
8、1/m 、k/m
9、①电源电动势、内电阻②不能电阻的伏安特性曲线
10【解析】S 断开时，外电路为1R 与2R 串联，S 闭合时，外电路只有2R ，根据闭合电路欧姆定律可得：
Ir R R I E ++=)(21，r I R I E '+'=2．
代入数值，解得：
V 3=E ，Ω=1r ．
S 断开时，电源的输出功率：
UI P =)(212R R I +=)95(2.02+=)W (56.0=．
也可按r I EI P ⋅-=2计算得到．S 闭合时：
)W (81.093.0222=⨯=⋅'=''='R I I U P ．
也可按r I I E P 2'-'='计算得到
11．①1.50 0.75②C 、E ③0.72 0.80
12、1。

.47 0.9
图3。