第5讲 测定电源电动势和内阻学案

第五讲 测定电源的电动势和内阻

主备人 高凤祥 路顺利 把关人 赵荣兵

【复习目标】 测定电源的电动势和内阻的实验原理和实验误差 【复习重难点】 实验数据的处理及实验误差的分析

【自主学习】

[实验器材] 待测干电池（一节）， 电流表（0－0.6A）， 电压表（0－3V），

滑动变阻器（10欧），电键一个，导线若干。

〔实验原理〕

〔误差分析〕

测电池的电动势和内阻实验中，由于电表内阻引起的误差。 可用两种研究方法对这个问题进行分析，第一从图像分析，第二从等

效电源分析，现对图中（甲）、（乙）两电路图作以下讨论：

【典型例题】

（一）用电流表、电压表测电源的电动势和内阻

例1 在做测量干电池的电动势和内阻实验中,备有下列器材可以选用:

A.干电池一节（电动势约1.5 V）

B.直流电流表（量程为0～0.6 A～3 A,0.6 A挡内阻为0.10Ω,3 A挡内阻为0.02Ω） C.直流电压表（量程为0～3 V～15 V,3 V挡内阻为5 kΩ,15 V挡内阻为25 kΩ） D.滑动变阻器（阻值范围为0～15Ω,允许最大电流为1 A）

E.滑动变阻器（阻值范围为0～1 000Ω,允许最大电流为0.5 A） F.开关 G.导线若干 H.电池夹

（1）电压表量程应选_______；电流表量程应选__ _____；滑动变阻器应选______ (2)并作出实验电路.

（3）根据U—I图象,可求出待测电池的电动势E＝ V,内阻r= Ω. (4)由于电表内阻的影响，电动势测量值偏 ，内阻测量值偏 。

◇针对训练◇

1、在“用电压表、电流表测定电池的电动势和内电阻”的实验中所用电

路如图（a）所示，现有如下器材：

A.干电池一节；B.滑动变阻器（最大阻值20Ω）；C.滑动变阻器（最大阻值1750Ω）；D.电压表（量程3V）；E.电压表（量程15V）；F.电流表（量程0.6A）；G.电流表（量程3A）；H.电键、导线若干。 （1）其滑动变阻器应选用 ；电流表应选用 ；电压表应选用 （2）根据U—I图线如图(b)所示，则电池的电动势是 V，内电阻是 Ω。 （3）根据电路图(a)，请用线（表示导线）将图(c)中仪器连接成实验电路。

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高三物理一轮复习学案 编号33 只有比别人更早，更勤奋地努力，才能尝到成功的滋味。

（4）由于实验原理带来的系统误差，使得求得的值偏________，内阻值ｒ偏________，

（二）其它法测电源的电动势和内阻

例2为测定电池电动势和内阻,除待测电池、开关、若干导线外,选用下列哪组仪器能够完成实验目的A.一直流电流表，一电阻箱 C.一直流电流表,一直流电压表

B.一直流电压表,一电阻箱 D.一直流电流表,一滑动变阻器

◇针对训练◇

2.有两只电压表A和B,量程已知,内阻不知.另有一干电池,它的内阻不能忽略,但大小未知.只有这两只电压表、开关和一些连接导线,要求通过测量计算出干电池的电动势（已知电动势不超过电压表的量程）.（1）画出测量时所用的电路图.（2）以测量的量为已知量,导出计算电动势的表达式.

3.现有一个量程为1 mA，内阻Rg为100Ω的电流表A，两个定值电阻R1=3Ω，R2=5.9 kΩ，开关S一个，导线若干.请用上述器材测量一个电源的电动势E（约5 V）和内电阻r（约1Ω）.

（1）要求在方框中画出实验电路图，并把仪器或元件的符号标在相应的仪器或元件旁.

（2）若电流表在开关S断开和闭合时读数分别为I1、I2，写出待测电动势及电源内阻的表达式，E= ，r= .

4.某同学设计了一个电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材为: 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. 考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略.

（1）该同学按图连线,通过控制开关状态,测得电流表内阻约为0.20Ω.试分析该测量产生误差的原因是 .

（2）简要写出利用图实所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤: ① ② （3）下图是由实验数据绘出的—R图象,由此求出待测干电池组的电

I1动势E= V、内阻r= Ω.（计算结果保留三位有效数字）

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