1、【知識整合】1實驗目的：測電源的電動勢和內(nèi)阻。圖 12實驗原理：（1）用電壓表、電流表、可變電阻（如滑動變阻器）測量。如圖1所示：測出兩組_值，就能算出電動勢和內(nèi)阻。原理公式：_（2）用電流表、電阻箱測量。如圖2所示：圖2測出兩組_值，就能算出電動勢和內(nèi)阻。原理公式：_（3）用電壓表、電阻箱測量。如圖3所示：測出兩組_值，就能算出電動勢和內(nèi)阻。圖3原理公式：_這幾種方法均可測量，下面我們以圖1所示的方法介紹實驗步驟和實驗數(shù)據(jù)的處理方法。3實驗器材：電池（待測電源）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導線，坐標紙。4實驗步驟：（1）確定電流表、電壓表的量程，按照電路原理圖把器材連接好。（2）把滑

2、動變阻器滑片移到電阻最大的一端。（3）閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電壓表和電流表的讀數(shù)，用同樣方法測量并記錄幾組I、U值。（4）斷開電鍵，整理好器材。（5）數(shù)據(jù)處理：在坐標紙上作UI圖，求出E、r5注意事項：（1）實驗電路圖：安培表和滑動變阻器串聯(lián)后與伏特表并聯(lián)。（2）測量誤差：E、r測量值均小于真實值。（3）安培表一般選00.6A檔，伏特表一般選03V檔。（4）電流不能過大，一般小于0.5A?！局仉y點闡釋】實驗數(shù)據(jù)的處理是本實驗中的一個難點。原則上，利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果，但這樣做誤差會比較大，為此，我們可以多測幾組求平均，也可以將數(shù)據(jù)描在圖上，利用圖線解決問題。利用

3、圖線處理數(shù)據(jù)時，要明確：（1）圖線的縱坐標是路端電壓，它反映的是：當電流強度I增大時，路端電壓U將隨之減小，U與I成線性關(guān)系，U=E-Ir。也就是說它所反映的是電源的性質(zhì)，所以也叫電源的外特性曲線。（2）電阻的伏安特性曲線中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U-I圖線中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。實驗中至少得到5組以上實驗數(shù)據(jù)，畫在圖上擬合出一條直線。要求：使多數(shù)點落在直線上，并且分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點的個數(shù)要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。將圖線兩側(cè)延長，縱軸截距點意味著斷路情況，它的數(shù)值就是電源電動勢E。橫軸截距點（路端電壓

4、U=0）意味著短路情況，它的數(shù)值就是短路電流。說明：兩個截距點均是無法用實驗實際測到的，是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結(jié)果準確，可以將縱軸的坐標不從零開始，計算r時選取直線上相距較遠的兩點求得。【典型例題】例1：在測一節(jié)干電池（電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為2）的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，變阻器和電壓表各有兩個供選：A電壓表量程為15V，B電壓表量程為3V，A變阻器為（20，3A），B變阻器為（500，）。電壓表應該選（填A或B），這是因為。變阻器應該選（填A或B），這是因為。例2：如圖圖中R為已知電阻，Rx為待測電阻，K1為單刀單擲開

5、關(guān)，K2為單刀雙擲開關(guān)，V為電壓表（內(nèi)阻極大），E為電源（內(nèi)阻不可忽略）?，F(xiàn)用圖中電路測量電源電動勢E及電阻Rx。（1）寫出操作步驟：（2）由R及測得的量，可得E=，Rx=。例3：測量電源B的電動勢E及內(nèi)阻r（E約為4.5V，r）。器材：量程3V的理想電壓表V，量程的電流表A（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=4，滑線變阻器R/，電鍵K，導線若干。畫出試驗電路原理圖。圖中的元件需要用題目中給出的符號或字母標出。實驗中，當電流表讀數(shù)I1時，電壓表讀數(shù)為U1；當電流表讀數(shù)I2時，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=，r=（用I1、I2、U1、U2及R表示）【課堂練習】1在“伏安法測干電池的電動勢和電阻”實驗

6、中，通過改變滑動變阻器電阻大小，測量并記錄多阻端電壓和相應電流值，某同學的實驗數(shù)據(jù)如下表所示，與預想的實驗結(jié)果不一致。由試驗數(shù)據(jù)來分析，他所連接的電路可能是下列電路圖中的 （ ）U/VI/A2某同學利用如圖（1）所示電路測定電源的電動勢和內(nèi)阻實驗中電表內(nèi)阻對實驗結(jié)果的影響很小，均可以忽略不計閉合電鍵S后，變阻器的滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖（2）的U-I圖象中直線a、b所示（1）若滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過程中，電壓表的示數(shù)一直增大，可知滑動端P由_端滑到_端；（用電路圖中的字母表示）（2）用畫線代表導線，將上面實物圖中各元件按圖（1

7、）連接成實驗電路；（3）通過分析可知，其中圖（2）中圖線_（填a或b）表示電壓表示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化關(guān)系；（4）根據(jù)UI圖象中坐標軸所標出的數(shù)據(jù)，可以求出電源電動勢E_，內(nèi)阻r_（用圖中給出的坐標值表示）（2）圖9（2）（2）3用電流表和電壓表測二節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，讀得的各組數(shù)據(jù)用實心圓點標于坐標圖上，如圖甲所示。乙（1）根據(jù)各點表示的數(shù)據(jù)在圖上描出UI圖線。由此求得：E=_V，r=_。（均保留二位有效數(shù)字）。（2）把圖乙的實驗器材連成實驗開始時的線路。4 用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r。所給的器材有：A電壓表V：0315VB電流表A：00.63AC變阻器R1（總電阻2

8、0）D變阻器R2（總電阻100） 以及電鍵S和導線若干。（1）畫出實驗電路圖。（標明變阻器規(guī)格）（2）圖的UI圖上是由實驗測得的7組數(shù)據(jù)標出的點。請你完成圖線，并由圖線求出E=V，r=。（3）若只選用兩組數(shù)據(jù)，用歐姆定律算出E、r，有可能誤差較大，若選用第和第組數(shù)據(jù)誤差最大。5（04，宣武區(qū)）在利用伏安法測定電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，某同學的實際連線圖，如圖a所示。（電流表A：00.63A，電壓表V：0315V）圖a圖b （1）經(jīng)仔細檢查、診斷知，該圖中有兩處不太合理的連線那么，這兩處不太合理的連線對應的編號是。 （2）若利用改正后的正確的連線圖，實驗后，測得數(shù)據(jù)，并畫出電源的輸出特性圖像

9、（UI圖）如圖b。則該電源的電動勢為，電源內(nèi)阻為。6（05，文普春） （1）通常用的游標卡尺，在游標尺上有20個小等分刻度，它們的總長度為19mm，它的每一分度與主尺的最小分度1mm相差mm。如圖所示為用20分度的卡尺測量一金屬鋼筆桿某處的直徑的示數(shù)，則鋼筆桿此處的直徑為mm。（2）將一銅片和一鋅片分別插入一個蘋果內(nèi)，就構(gòu)成了簡單的“水果電池”，其電動勢約為1.5V?？墒沁@種電池并不能點亮手筒上額定電壓為1.5V、額定電流為的小燈泡，原因是通過小燈泡的電流太小了，經(jīng)實驗測得還不足3mA?，F(xiàn)使用量程合適的電壓表、電流表以及滑動變阻器、開關(guān)、導線等實驗器材，盡量精確地測定“水果電池”的電動勢和內(nèi)阻

10、請畫出應采用的電路原理?；瑒幼冏杵饔袃煞N規(guī)格：A（010）、B（03k）。實驗中應該選用哪種規(guī)格的滑動變阻器?為什么?答：。在實驗中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值，經(jīng)描點、連線得到的U一I圖象如圖所示。根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)，得到“水果電池”的電動勢和內(nèi)阻分別為E=_V，r=_。7在測定電源電動勢和內(nèi)阻的實驗中某同學所用電路圖如圖（1）和測得的數(shù)據(jù)如下：123456U/VI/A圖（1）0 U/VI/A圖（2）實驗誤差分系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。該實驗的系統(tǒng)誤差主要是由_引起的。用畫U-I圖線求電動勢和內(nèi)阻的優(yōu)點在于可以盡量減小實驗的_誤差。在圖（2）給出的UI坐標系中用給出的數(shù)據(jù)畫出UI圖線（

11、橫、縱坐標的起點已經(jīng)規(guī)定好），從圖象中可以發(fā)現(xiàn)該同學記錄的第_組數(shù)據(jù)有誤。求得電動勢E=_V，內(nèi)阻r=_（均保留2位有效數(shù)字）。8為了測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，現(xiàn)準備了下列器材：）安培表A（量程00.6A）滑動電阻器R1（020，10A）滑動電阻器R2（0100，1A）定值電阻R3=990開關(guān)和導線若干（1）為了能準確進行測量，也為了操作方便，實驗中應選用的滑動變阻器是。（2）請畫出實驗原理圖。（3）如圖為某同學根據(jù)正確的電路圖做出的I1I2圖線（I1為電流表的示數(shù)，I2為安培表的示數(shù)），由該圖線可得被測干電池的電動勢E=_V，內(nèi)阻r=_。參考答案例1：解析 電動勢為1.5V，而A電壓表量程

12、為15 V，若用A則很難精確讀數(shù)，誤差太大。B變阻器電阻太大而額定電流過小，調(diào)節(jié)不方便。答案：B 、A電壓表量程過大，讀數(shù)誤差較大；A 、B變阻器額定電流過小，調(diào)節(jié)不方便。例2：解析 本題主要考查電路的連線，和電路的識別，電路結(jié)構(gòu)的熟練程度。答案：（1）K1斷開，K2接到a端，記下電壓表的讀數(shù)U1K2接到a端，K1閉合，記下電壓表的讀數(shù)U2K1仍閉合，K2接到b端，記下電壓表的讀數(shù)U3（2）U1；Rx=例3：解析 固定電阻器保護電阻作用，滑動電阻器用限流接法就可以，原理圖如圖所示。根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得 E= U1+I1（r+R） E= U2+I2（r+R）解得E=，r=R答案：如圖E=，r=R課堂練習：1 B2答案：（1）d，c；（2）如圖連接；（3）a； 解析：（1）由原理圖可知電壓表的示數(shù)一直增大，說明電路中總電流增大，故滑片由d到c；（3）路端電壓隨電路中電流增大而減小，故a圖表示電壓表示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化關(guān)系。 3答案：（1） =2.962.98V，r （2）見右圖解析：（1）E=Ir+UI0 ，Vtg= r 如圖圖