多用电表 测量电源的电动势和内阻.

多用电表 测量电源的电动势和内阻

课时安排：2课时

教学目标：1．知道欧姆表测量电阻的原理，练习使用多用电表测电阻

2．知道测量电源的电动势和内阻的原理，掌握数据的处理方法

本讲重点：1．欧姆表测量电阻的原理

2．测量电源的电动势和内阻

本讲难点：测量电源的电动势和内阻 考点点拨：1．欧姆表测量电阻的原理

2．欧姆表的使用

3．测量电源的电动势和内阻

第一课时

一、考点扫描

（一）知识整合

1．多用电表由 、 和 三部分组成（如图），表头是一块高灵敏度磁电式电流表，其满偏电流约几十到几百μA ，转换开关和测量线路相配合，可测量交流电流和直流电流、交流电压和直流电压及电阻等。测量电阻部分即欧姆表是依据 ________ 制成的，原理如图所示，当红、黑表笔短接并调节R 使指针满偏时有

R r r E I g g ++=

内

R E

= （1）

当电笔间接入待测电阻R x 时，有

x

x R R E

I +=

内 （2）

当指针指到表盘中央即中R R x =时，g x I R R E I 2

1

=+=

中内

有中内R R =因此，又把欧姆表的内阻叫做中值电阻。 联立（1）、（2）式解得

中

中R R R I I x g x

+=

（3）

由（3）式可知每一个R x都有一个对应的电流值I，如果在刻度盘上直接标出与I对应的R x的值，那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端，就可以从表盘上直接读出它的阻值。

由上面的（2）可知，电流和电阻的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是不均匀的，电阻的零刻度在电流满刻度处。

2．练习使用多用电表的准备及方法

（1）检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。若不指零，则可用小螺丝刀调整机械调零旋钮使指针指零；

（2）将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔；

测电压

（3）将选择开关置于直流电压2.5V挡，测1.5V干电池的电压；

（4）将选择开关置于交流电压250V挡，测220V的交流电压；

测电流

（5）将选择开关置于直流电流10mA挡，测量1.5V干电池与200Ω电阻串联回路的电流；

测电阻

（6）将选择开关置于欧姆表的“×1”挡，短接红、黑表笔，转动调整欧姆零点的旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置。

（7）将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出欧姆表指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔。

（8）将选择开关置于欧姆挡的“100”挡，重新调整欧姆零点，然后测定几百欧、几千欧的电阻，并将测定值与标准值进行比较。

测二极管的正、反向电阻

（9）首先弄清两个问题：

①二极管的单向导电性。如图2.8-10：电流从正极流入电阻较小，从正极流出时电阻较大。

②欧姆表中电流的方向。从黑表笔流出，经过待测电阻，从红表笔流入。

（10）测正向电阻：将选择开关置于欧姆表的“×10”挡，短接红、黑表笔，转动调整

欧姆零点的旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置。黑表笔接二极管正极、红表笔接二极管负极，（如图2.8-11）读出欧姆表指示的电阻数值。乘以倍率，记下正向阻值。

（11）测反向电阻：将选择开关置于欧姆表的“×1000”挡，短接红、黑表笔，转动调整欧姆零点的旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置。黑表笔接二极管负极、红表笔接二极管正极（如图2.8-12），读出欧姆表指示的电阻数值。乘以倍率，记下反向阻值。

（12）实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。

【注意事项】

（1）多用电表在使用前，一定要观察指针是否指向电流的零刻度。若有偏差，应调整机械零点；

（2）合理选择电流、电压挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；

（3）测电阻时，待测电阻要与别的元件断开，切不要用手接触表笔；

（4）合理选择欧姆挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；

（5）换用欧姆档的量程时，一定要重新调整欧姆零点；

（6）要用欧姆档读数时，注意乘以选择开关所指的倍数；

（7）实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。长期不用，应将多用电表中的电池取出。

3．测量电源的电动势和内阻的原理

（1）用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。

如图（1）所示：

测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。

原理公式：_____________

（2）用电流表、电阻箱测量。如图（2）所示：

测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。

原理公式：_____________

（3）用电压表、电阻箱测量。如图（3）所示：

测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。

原理公式：_____________

这几种方法均可测量，下面我们以图（1）所示的方法介绍实验步骤和实验数据的处理方法。

4．测量电源的电动势和内阻的实验器材：

电池（待测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线，坐标纸。

5．测量电源的电动势和内阻的实验步骤：

图（2）图（3）

图（1）

（1）确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图把器材连接好。 （2）把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。

（3）闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电压表和电流表的读数，用同样方法测量并记录几组I 、U 值。

（4）断开电键，整理好器材。

（5）数据处理：在坐标纸上作U －I 图，求出E 、r 6．测量电源的电动势和内阻的注意事项：

（1）实验电路图：安培表和滑动变阻器串联后与伏特表并联。 （2）测量误差：E 、r 测量值均小于真实值。

（3）安培表一般选0－0.6A 档，伏特表一般选0－3V 档。 （4）电流不能过大，一般小于0.5A 。 （二）重难点阐释

测量电源的电动势和内阻的实验中，实验数据处理是一个难点。原则上，利用两组数据便可得到结果，但这样做误差会比较大，为此，我们可以多测几组求平均，也可以将数据描在图上，利用图线解决问题。

利用图线处理数据时，要明确：

（1）图线的纵坐标是路端电压，它反映的是：当电流强度I 增大时，路端电压U 将随之减小，U 与I 成线性关系，U =E-Ir 。也就是说它所反映的是电源的性质，所以也叫电源的外特性曲线。

（2）电阻的伏安特性曲线中，U 与I 成正比，前提是R 保持一定，而这里的U-I 图线中，E 、r 不变，外电阻R 改变，正是R 的变化，才有I 和U 的变化。

实验中至少得到5组以上实验数据，画在图上拟合出一条直线。要求：使多数点落在直线上，并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等，这样，可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。

将图线两侧延长，纵轴截距点意味着断路情况，

它的数值就是电源电动势E 。横轴截距点（路端电压U =0）意味着短路情况，它的数值就是短路电流

r

E 。 说明：①两个截距点均是无法用实验实际测到的，是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。

②由于r 一般很小，得到的图线斜率的绝对值就较小。为了使测量结果准确，可以将纵轴的坐标不从零开始，计算r 时选取直线上相距较远的两点求得。

二、高考要点精析

（一）欧姆表测量电阻的原理 ☆考点点拨 见知识整合。

【例1】如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图。其中，电流表的满偏电流为300μA ，内阻r g =100Ω，调零电阻最大值R =50k Ω，串联的定值电阻R 0=50Ω，电池电动势E =1.5V 。用它测量电阻R x ，能准确测量的阻值范围是

A ．30～80 k Ω B.3～8 k Ω C. 300～800 Ω D.30～80Ω

解析：用欧姆当测量电阻时，指针指在表盘中央附近时测量结果比较准确。当电流最大时，由

内

R E

I g =

，其中内R 为欧姆表的内阻。 得 Ω=Ω?==

-5000103005.16

g I E R 内 用它测量电阻R x 时，当指针指在表盘中央时

x

g R R E I +=内21 得 Ω=-=

50002内R I E

R g

x 故能准确测量的阻值范围是5k Ω附近。选项B 正确。 ☆考点精炼

1．如图是欧姆表的工作原理图。

（1）若表头的满偏电流为I g =500μA ，干电池的电动势为1.5Ｖ，把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下

（2）这只欧姆表的总内阻为 Ω，表针偏转到满刻度的1/3时，待测电阻为 Ω. （二）欧姆表的使用 ☆考点点拨

使用欧姆表测电阻时，待测电阻要与别的元件断开，切不要用手接触表笔；使用前调整欧姆零点；合理选择欧姆挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附近；换用欧姆档的量程时，

一定要重新调整欧姆零点；读数时，注意乘以选择开关所指的倍数；实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。长期不用，应将多用电表中的电池取出。

【例2】某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，

当选择欧姆挡“×1”挡测量时，指针指示位置如下图所示，

则其电阻值是__________。如果要用这只多用电表测量一个约

200欧的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡

是_________。改变挡位调整倍率后，要特别注意重新

____________________。

答案：12Ω，“×10挡”，调整欧姆零点

☆考点精炼

2．调整欧姆零点后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，那么正确的判断和做法是

A．这个电阻值很小

B．这个电阻值很大

C．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×1”挡，重新调整欧姆零点后测量。

D．为了把电阻值测得更准确些，应换用“×100”挡，重新调整欧姆零点后测量。

第二课时

（三）测量电源的电动势和内阻

☆考点点拨

见知识整合。

【例3】在测一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为2Ω）的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选：A电压表量程为15V，B电压表量程为3V，A变阻器为（20Ω，3A），B变阻器为（500Ω，0.2A）。

电压表应该选（填A或B），这是因为。

变阻器应该选（填A或B），这是因为。

解析电动势为1.5V，而A电压表量程为15 V，若用A则很难精确读数，误差太大。

B变阻器电阻太大而额定电流过小，调节不方便。

答案：B 、A电压表量程过大，读数误差较大；A 、

B变阻器额定电流过小，调节不方便。

【例4】如图，R为已知电阻，R x为待测电阻，K1为

单刀单掷开关，K 2为单刀双掷开关，V 为电压表（内阻极大），E 为电源（内阻不可忽略）。现用图中电路测量电源电动势E 及电阻R x 。

（1）写出操作步骤：

（2）由R 及测得的量，可得E = ，R x = 。

解析 本题主要考查电路的连线，和电路的识别，电路结构的熟练程度。 答案：（1）①K 1断开，K 2接到a 端，记下电压表的读数U 1 ②K 2接到a 端，K 1闭合，记下电压表的读数U 2 ③K 1仍闭合，K 2接到b 端，记下电压表的读数U 3 （2）U 1；R x =

R U U U 3

23

-

【例5】测量电源B 的电动势E 及内阻r （E 约为4.5V ，r 约为1.5Ω）。

器材：量程3V 的理想电压表V ，量程0.5A 的电流表A （具有一定内阻），固定电阻R =4Ω，滑线变阻器R /，电键K ，导线若干。

①画出试验电路原理图。图中的元件需要用题目中给出的符号或字母标出。

②实验中，当电流表读数I 1时，电压表读数为U 1；当电流表读数I 2时，电压表读数为U 2。则可以求出E = ，r = （用I 1、I 2、U 1、U 2及R

表示）

解析 固定电阻器保护电阻作用，滑动电阻器用限流接法就可以，原理图如图所示。根据闭合电路的欧姆定律可得 E = U 1+I 1（r +R ） E = U 2+I 2（r +R ）

解得E =

212112I I I U I U --，r =2

11

2I I U U --－R

答案：①如图

②E =212112I I I U I U --，r =2

11

2I I U U --－R

☆考点精炼

3．在“伏安法测干电池的电动势和电阻”实验中，通过改变滑动变阻器电阻大小，测量并记录多阻端电压和相应电流值，某同学的实验数据如下表所示，与预想的实验结果不一

4．某同学利用如图（1）所示电路测定电源的电动势和内阻．实验中电表内阻对实验结果的影响很小，均可以忽略不计．闭合电键S 后，变阻器的滑片P 由变阻器的一端滑到另一端的过程中，两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图（2）的U -I 图象中直线a 、b 所示．

（1）若滑片P 由变阻器的一端滑到另一端的过程中，电压表2V 的示数一直增大，可知滑动端P 由_____端滑到_______端；（用电路图中的字母表示）

（2）用画线代表导线，将上面实物图中各元件按图（1）连接成实验电路；

（3）通过分析可知，其中图（2）中图线_______（填a 或b ）表示电压表1V 示数随电流表A 示数变化关系；

（4）根据U －I 图象中坐标轴所标出的数据，可以求出电源电动势E ＝________，内阻r ＝___________（用图中给出的坐标值表示）．

5．用电流表和电压表测二节干电池的电动势E 和内电阻r ，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图甲所示。

（2） 图9

（1）根据各点表示的数据在图上描出U —I 图线。由此求得：E =______V ，r =______Ω。（均保留二位有效数字）。

（2）把图乙的实验器材连成实验开始时的线路。

考点精炼参考答案

1．解析：（1）对应电流“0”刻度和满偏电流“500 μA ”的电阻刻度分别为“∞”和“0”.由闭合电路欧姆定律得，调零时：0

R r R E

I g g ++=

，

所以欧姆表总内阻

30000==

++=g

g I E

R r R R 内 Ω 测量电阻R x 时：内内R I

E

R R R E I x x -=+=

,

当I =50 μΑ时，4

346

107.2103103300010

505.1?=?-?=-?=

-x R Ω 同理可求出，100μΑ，200μΑ，250μΑ，300μΑ，400μΑ时对应的电阻分别为： 1.2×104 Ω，4.5×103 Ω，3×103 Ω，2×103 Ω，750Ω. （2）当表针偏转到满刻度的1/3处时

600030003

/10500156=-?=-=

-内R I E R x Ω 2．BD 3．

B

乙

4．（1）d ，c ； （2）如图连接；（3）a ； （4）121221I I I U I U E --=

；.1

22

1

I I U U r --= 解析：（1）由原理图可知电压表2V 的示数一直增大，说明电路中总电流增大，故滑片由d 到c ；（3）路端电压随电路中电流增大而减小，故a 图表示电压表1V 示数随电流表A 示数

变化关系。

5．（1） E =2.96～2.98V ， r =0.94～0.96Ω （2）见右图

解析：（1）E=Ir+U I →0 ，V →ε 斜率的大小等于内阻，如图所示。 所以E=2.96～2.98V ，r=0.94～0.96Ω

（2）连线要注意上柱，注意标的正负极和量程要正确。

三、考点落实训练

1．一学生用多用电表测电阻。他在实验中有违反使用规则之处。他的主要实验步骤如下：

①选择开关扳到“×1k 欧姆档上；

②把表笔插入测试笔插孔中，先把两根表笔相接触，旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；

③把两跟表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针几乎满偏； ④换用“×100”的欧姆挡，发现这时指针的偏转适中，随即记下欧姆数值； ⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕。 这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其他元件和电源断

开，不用手碰表笔的金属杆。这个学生在实验中违反了那一或那一些重要的使用规则？

答：

2．某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值。指针指示位置如图所示。则这电阻阻值是 。如果要用这多用表测量一个约200Ω的电阻，为了测量比较准确，选择开关应选欧姆档的 。

3．用多用电表测量如图所示的电路中通过灯泡的电流时，首

先把选择开关拨到_______挡，然后把多用电表 联在电路中，则电流应从 表笔流入，从 表笔流出。

4．下列说法正确的是（ ）

A ．欧姆表的每一挡的测量范围是从0到∞

B ．用不同挡次的欧姆表测量同一电阻的阻值，误差大小是一样的

C ．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央时，误差越大

D ．用欧姆表测电阻，选不同量程时，指针越靠近右边误差越小

5．在利用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中，某同学的实际连线图，如图a 所示。（电流表A ：0～0.6～3A ，电压表V ：0～3～15V ）

（1）经仔细检查、诊断知，该图中有两处不太合理的连线那么，这两处不太合理的连线对应的编号是 。

（2）若利用改正后的正确的连线图，实验后，测得数据，并画出电源的输出特性图像（U —I 图）如图b 。则该电源的电动势为 ，电源内阻为 。

6．（1）通常用的游标卡尺，在游标尺上有20个小等分刻度，它们的总长度为19mm ，它的每一分度与主尺的最小分度1mm 相差

20

1

mm 。如图所示为用20分度的卡尺测量一金属钢笔杆某处的直径的示数，则钢笔杆此处的直径为_________mm 。

（2）将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V 。可是这种电池并不能点亮手筒上额定电压为1.5V 、额定电流为0.3A 的小灯泡，原因是通过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA 。现使用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材，尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内阻．

①请画出应采用的电路原理。

②滑动变阻器有两种规格：A （0～10Ω）、B （0～3k Ω）。实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器?为什么?

答： 。

③在实验中根据电压表的示数U 与电流表的示数I 的值，经描点、连线得到的U 一I 图象如图所示。根据图中所给数据，得到“水果电池”的电动势和内阻分别为E =____V ，r =___Ω。

7．在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图如图（1）和测得的数据如下：

（1）实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误

差

主

要

是

由

________________________引起的。用画U -I 图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_______误差。

（2）在图（2）给出的U －

I 坐标系中用给出的数据画出U －I 图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第____组数据有误。

（3）求得电动势E =____V ，内阻r =___Ω．（均保留2位有效数字）。 8．为了测一节干电池的电动势和内阻，现准备了下列器材： ①待测干电池（电动势约1.5V ，内阻约1.0Ω） ②电流表G （满偏电流3.0mA 内阻10Ω） ③安培表A （量程0～0.6A ，内阻约为0.5Ω） ④滑动电阻器R 1（0～20Ω，10A ）

⑤滑动电阻器R 2（0～100Ω，1A ） ⑥定值电阻R 3=990Ω ⑦开关和导线若干

（1）为了能准确进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是 。

（2）请画出实验原理图。

（3）如图为某同学根据正确的电路图做出的I 1－I 2图线（I 1为电流表的示数，I 2为安培表的示数），由该图线可得被测干电池的电动势E =____V ，内阻r =___Ω。

考点落实训练参考答案

1．该题考查仪器使用时的注意事项。使用欧姆表要注意的地方比较多。使用前要经过调整（机械调零，选择量程后要电阻调零），使用后要复位（拔出表笔，选择开关应置于“OFF ”档或交流高压档），使用过程中换档后要重新调零……。这些往往都是考查的重点。

该题中不符合操作规则的是：换到合适的量程后，要重新调整调零旋钮；使用后不能把

图（1）

0.20

1.00

U /V I /A

1.50

图（2）

选择开关置于欧姆档。

2．1.20×103Ω×10

3．直流电流，串，红，黑

4．A

5．（1）③、⑤（2）3V；2Ω

6．（1）10.55

（2）①如图

②应选0～10Ω的，因为滑动变阻器阻值太大不便调节。

③1.49；0.50

7．（1）电压表的分流；偶然

（2）描点如图；3

（3）1.5 1.8

8．（1）④

（2）电路图如图所示。

（3）1.47 ；0.74

/A

2.10实验：测电源电动势和内阻 习题2 (附答案)

姓名： 测电源电动势和内阻习题2 1、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，为使实验效果明显且不易损坏仪器，应选择下列哪种电源为好（） A、内阻较大的普通干电池 B、内阻较小的普通蓄电池 C、小型交流发电机 D、小型直流发电机 2、如图所示为《测定电源电动势和内阻》的电路图，下列说法中正确的是（） A、该电路图有错误，缺少一只与电流表相串联的保护电阻 B、用一节干电池做电源，稍旧电池比全新电池效果好 C、几节相串联的干电池比单独一节干电池做电源效果好 D、实验中滑动变阻器不能短路 3、为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导 体以外，配合下列哪组仪器，可以达到实验目的是（） A、一个电流表和一个电阻箱 B、一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器 C、一个电压表和一个电阻箱 D、一个电流表和一个滑动变阻器 4、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，进行数据处理时的作图，正确做法是（） A、横坐标I的起点一定要是零 B、纵坐标U的起点一定要是零 C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边 D、使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸 5、用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势E a 、E b 和内电阻r a 、r b 时，画出的图线如图所示，则由此图线可知（） A、E a ＞E b 、r a ＞r b B、E a ＞E b 、r a ＜r b C、E a ＜E b 、r a ＞r b D、E a ＜E b 、r a ＜r b 6、如图所示为两个电池的路端电压U随电流I变化的图线，已知图线a∥b，则两 个电池的电动势E a 、E b 和内电阻r a 、r b 的关系是（） A、E a =E b 、r a =r b B、E a ＞E b 、r a =r b C、E a ＞E b 、r a ＞r b D、E a =E b 、r a ＞r b 7、如图所示为根据实验数据画出的路端电压U随电流I变化的图，由图线可知，该电池的电动势E= V，电池的内电阻r= 。 8、如图所示的电路中，R 1 、R 2 为标准电阻，测定电源电动 势和内电阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的 测量值真实值，内电阻的测量值真实值，测 量误差产生的原因是。 9、在用伏安法测电池电动势和内电阻的实验中，若线 路器材接触良好，某同学按下图连接好电路合上开关 以后，发现电流表示数很大，电压表示数为零，移动 滑动变阻器的触头，两电表的示数均无变化，产生这样的故障的原因是；又若在实验中出现两电表的示数正常，但移动变阻器触头时，两电表的示数不变化，产生这样的故障原因是。

伏阻法和安阻法测量电源电动势和内阻

测量电源电动势和内阻2 一、实验目的 会用安阻法或伏阻法测量电源的电动势和内阻，会利用图像求解电动势和内阻 二、实验原理 1、安阻法：用电流表、电阻箱测量。如图1 所示：测出两组或多组I、R值，就能算出 电动势和内阻。原理公式： E= 。 2、伏阻法：用电压表、电阻箱测量。如图2 所示：测出两组或多组U、R值，就能算出 电动势和内阻。原理公式：E= 。 三、实验器材和电路的选择 待测电源、开关、导线、变阻箱、电压表、电流表 四、实验步骤: 1、恰当选择实验器材，按图1或2连好实验仪器。 2、闭合开关S，接通电路，记下此时电流表和电阻箱的示数或电压表与电阻箱的示数。 3、改变电阻箱的阻值，记下各电阻对应的电流表和电压表的示数。 4、断开开关S，拆除电路。 5、分析处理数据，并求出E和r。 五、数据处理 例1、某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为999.9Ω）、一只电流 表（量程I g＝0.6 A，内阻r g＝0.1 Ω）和若干导线 （1）请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图中器件的连接 方式，画线把它们连接起来。 （2）实验中该同学得到两组数据R1=5.6Ω，I1=0.25A； R2=3.2Ω，I2=0.42A。利用这两组数据你能否得到电源的电动势和 内阻？ （3）该同学继续实验得到了多组（R，I），并且该同学想用画图像的方式处理数据，为使处 理数据变得简单，该同学想取合适的物理量作为坐标，从而使画出的图像为直线，为了达到 这一目标，则该位同学应分别以什么量作为坐标？请你定性的画出图像。 （4）接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录。当电 阻箱的阻值R＝2.6 Ω时，其对应的电流表的示数如左下图所示．处理实验数据时，首先计 算出每个电流值I的倒数 1 I；再制作R－ 1 I坐标图，如右下图所示，图中已标注出了（R， 1 I） 的几个与测量对应的坐标点，请你将与左下图实验数据对应的坐标点也标注在右下图上。 （5）在图上把描绘出的坐标点连成图线。 （6）)根据图描绘出的图线可得出这个电池的电动势 E＝________V，内电阻r＝________Ω。 例2、某研究性学习小组采用如图所示的电路测量某干电池的电 动势E和内阻r，R为电阻箱，V为理想电压表，其量程略大 于电池的电动势。实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电 压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关 系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示。 回答下列问题： （1）根据表中的数据和实验原理，你认为第______（填序号）组数据是错误的，原因是 _______________________________________________________ （2）为了得到线性关系，你觉得该小组该以什么量作为坐标轴，请定性画出图像。并说出图 像的什么表示电源的电动势和内阻。

电源电动势和内阻测定的几种方法

例谈电源电动势和内阻测定的几种方法 李霞 实验是物理学习中的重要手段，虽然高考是以笔试的形式出现的，但却力图通过考查设计性的实验来鉴别考生独立解决新问题的能力。因此，在平时的学习中要充分挖掘出物理教材中实验的探索性因素，不断拓宽探索性实验设置的新路子，努力将已掌握的知识和规律创造性的运用到新的实验情景中去。笔者结合习题简略介绍几种测量电源电动势和内阻的方法。 一. 用一只电压表和一只电流表测量 例1. 测量电源的电动势E 及内阻r （E 约为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R =4Ω，滑动变阻器R '，开关K ，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I 1时，电压表读数为U 1；当电流表读数为I 2时，电压表读数为U 2，则可以求出E ＝___________，r ＝___________。（用I I U U 1212，，，及R 表示） 解析：由闭合电路欧姆定律E U Ir =+可知，只要能测出两组路端电压和电流即可，由E U I r E U I r =+=+1122，可得： E I U I U I I r U U I I =--<> = --<> 2112 21 1221 12 我们可以用电压表测电压，电流表测电流，但需注意的是题给电压表的量程只有3V ， 而路端电压的最小值约为()U E Ir V V =-=-?=4505 15375....，显然不能直接把电压表接在电源的两端测路端电压。依题给器材，可以利用固定电阻R 分压（即可以把它和 电源本身的内阻r 共同作为电源的等效内阻“R r +”），这样此电源的“路端电压”的最 小值约为()()U E I R r V V V =-+=-?=<4505551753....，就可直接用电压表测“路端电压”了，设计实验电路原理图如图1所示。

高中物理测定电源的电动势和内阻

难点96测定电源的电动势和内阻 1．实验原理 闭合电路的欧姆定律，E=U+h 2．常用的测量方法 (1)滑动变阻器+电压表+电流表法，称为伏安法． (2)电阻箱+电流表法，称为安阻法． (3)电阻箱+电压表法，称为伏阻法． 3．电路连接 用伏安法测一节干电池的电动势(约1:5 V)与内阻时，电压表的量程选3V、电流表的量程选0.6 A，滑动变阻器采用限流式接法，原理图如图所示． 4．数据处理 处理数据的方法，有两种（以伏安法为例）

5．误差分析 本实验“伏安法”及“电阻箱+电压表法”测的是电源与电压表并联成的等效电源的电动势和内阻，故可推出电动势和内阻的测量值均小于真实值；“电阻箱+电流表法”测的是电源与电流表串联组成的等效电源的电动势和内阻，故可推出电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值大于真实值， 提示：由于实验室中配备的电压表内阻一般较大，故其分流较小，用“伏安法”进行实验时，相对待测电源而言，采用电流表的外接法误差较小． 如果要测的电池内阻比较小，通常可串联一定值电阻作为保护电阻，以起到保护电源的作用，此时可把定值电阻等效为电源内阻，如典例38． 求内阻（斜率）时，一定要注意纵轴电压不是从0开始的， 典列D 某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2 Q的保护电阻R。，实验电路如图甲所示．

(1)按电路原理图甲连接实物图乙． (2)该同学连好电路后，顺利完成实验，测得下列五组数据： 根据数据在图丙坐标上画出U-I图像，并求出该电池的电动 (3)在本实验中，由于电压表V的分流作用，所以通过电源的电流 大于电流表的示数，所以产生系统误差的原因是电压表V的分流作用．

测量电源电动势和内阻教案

《测量电源的电动势和内阻》教案 一．教学目标： （一）知识与技能 1．掌握伏安法测量电源电动势和内阻的实验原理，实验器材，实验步 骤及注意事项； 2．学会用图像法科学的处理数据。 （二）过程与方法 注重培养实验动手意识及综合分析问题的能力。 （三）情感态度与价值观 ? 培养实事求是的科学态度、严谨的逻辑推理和运算能力。 二．教学重难点： （一） 重点：伏安法测量电源电动势和内阻的方法 （二） 难点：用电源的U-I 图像处理数据 三．教学用具： 多媒体设备和相关的实验器材 四．教学方法： 多媒体教学与讲授法结合，小组合作讨论交流，学生演示实验等 ' 五．课程类型： 新授课 六．课时按排 1课时 七．教学过程 （一）实验目的： （1）学会用伏安法测量电源电动势和内阻,掌握实验原理，会选取实验器材，熟悉实验步骤。 （2）掌握测量数据的处理，特别是用U-I 图像处理数据。 — （二）实验原理 小组讨论：通过预习课本本节内容，结合导学案，讨论用伏安法测量电源电动势和内阻所依据的原理。 学生展示：根据闭合电路欧姆定律 可得出： 改变外电路电阻R ，可得到不同的路端电压U. 学生讨论并设计：用伏安法测量电源电动势和内阻的实验电路图。 & r R E I += I r E U -=

教师讲解：移动滑动变阻器的滑片P ，改变其接入电路中的阻值，当其接入电路中阻值分别是R 1、R 2时，对应的在电路中的电流为I 1、I 2，路端电压为U 1、U 2，代入，即可获得一组方程： r I E U r I E U 2211-=-= 计算得出211221I I U I U I E --= I U I I U U r ??=--=2112 — （三）实验器材 被测电源（两节干电池串联组成的电源） 伏特表（量程0～3V ）、滑动变阻器（20Ω，2A ），安培表（0 ～ 0.6A ）、电键、导线。 （四）实验步骤 （1）教师指导一名学生在讲台上根据实验电路图连接实物图，通过摄像装置将连接过程同步投影到大屏幕上，其它同学能详细的观察到讲台上同学的操作过程。 （2）测量之前另一名学生检查电路连接是否正确，滑动变阻器接入电路中阻值是否调到最大.，电表的指针是否指零；电流是否从电表正接线柱流入，负接线柱流出；量程选择是否合适等。 （3）两名同学配合完成实验数据采集，闭合电键，调节滑动变阻器滑片的位置） @ 1 2 3 4 5 6 U/V $ I/A [ （4）断开电键，拆除电路，整理好器材。 （五）注意事项

电源电动势和内阻的测量方法及误差分析

{ 关于电源电动势和内阻的几种测量方法及误差分析 黎城一中物理组 一、伏安法 选用一只电压表和一只电流表和滑动变阻器，测出两组U 、I 的值，就能算出电动势和内阻。 1 电流表外接法 原理 如图1-1-1所示电路图，对电路的接法可以这样理解：因为要测电源的内阻，所以对电源来说用的是电流表外接法。处理数据可用计算法和图像法： [ （1）计算法：根据闭合电路欧姆定律Ir U E +=，有： 测测r I U E 11+= 测测r I U E 22+= 可得：122112I I U I U I E --= 测 1 22 1I I U U r --=测 （2）图像法：用描点作图法作U-I 图像，如图1-1-2所示： 图线与纵轴交点坐标为电动势E ，图线与横轴交点坐标为短路电流r E I =短，图线的斜率的大小表示电源内阻I U r ??= 。 》 系统误差分析 由于电压表的分流作用，电流表的示数I 不是流过电源的电流0I ，由电路图可知I <0I 。 【1】计算法：设电压表的内阻为V R ，用真E 表示电动势的真实值，真r 表示内阻的真实值，则方程应修正为：真真r R U I U E V ???? ? ?++=，则有： 图1-1-2 I 短 图1-1-1

r R U I U E V ???? ? ?++=11真 r R U I U E V ???? ??++=22真 解得：测真E R U U I I I U I U E V >----= 21121221 ， 测真r R U U I I U U r V >-- --=2 1122 1 可见电动势和内阻的测量值都小于真实值。 【2】图像修正法：如图1-1-3所示，直线①是根据U 、I 的测量值所作出的U -I 图线，由于 I >，减小系统误差，使得测量结果更接近真实值， 综上所述，采用相对电源电流表外接法，由于电压表的分流导致了系统误差，使得真测E E <， 真测r r <。 2 电流表内接法 原理 · I I 短 ^ 图1-1-3 E 真 E 测

如何测电源电动势和内阻(精)

如何测电源电动势和内阻 湖北云梦一中 乾华高 432500 在新课标高中物理教学和高考中，测电源电动势和内阻在高考中一直是一个高考热点，下面笔者根据长期一线教学的经验从各方面进行分析总结，希望对大家有所帮助。 一、测量的电路与误差 测电源电动势和内阻常见方法是伏安法，其次还有伏阻法和安阻法等一些方法。 1．伏安法测电源电动势和内阻 左图叫安培表相对待测电源的外接法，由于伏特表的分流作用，将出现系统误差。右图叫安培表相对待测电源的内接法，由于安培表的分压作用，将出现系统误差。考虑实际电表不理想的影响，我们可作出如上的图象，虚线是理论上的情况，实线是实验中实际得到的图象，通过对图象的分析可得到： 安培表的外接法：E 测 < E 真 ，r 测 < r 真 安培表的内接法：E 测 = E 真 ，r 测 > r 真 一般在实验中由于安培表的外接法测得的电源内阻误差较小，故本实验一般都采用安培表的外接法。 2．伏阻法电源电动势和内阻 实验中要用到一块电压表和一只电阻箱（或阻值已知的定值电阻两只），电路如图，因为： E=U 1+11R U r ; E=U 2+21 2R U r 可联立方程求解E 和r 或取多组R 的值转化成图象法处理， 实验误差：E 测r 真，也可按等效电源的思想分析误差。 二、图象法在本实验中的应用 例1：如下图中的右图是用伏安法测电源电动势和内阻的到的一条 外特性曲线，则：电源的电动势E=____________,电源的内 阻r=____________,电源被导线短接时的短路电流 I s =_____________. 解析：纵截距表示电源电动势，E=1.5V, 横截距是否表示短 路电流 一定要看坐标原点表示的路端电压是否从0开始， 甲 乙

(推荐)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：r I E U 11-=，r I E U 22-=，解之得： ?????? ?--=--=2112211221I I U U r I I U I U I E b) 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(至少测出6组)，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 r I E I U tan m ==??= θ找出内电阻，如实验图10-2 所示． ? 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， g R r r +=测，内阻测量的误差太大． ? 由于偶数误差的存在，方法(1)的结果可能存在较大的误差，因此在实验 中采取方法(2)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 为电源的内阻r ，即m I E I U r = ??= ．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(甲) 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(乙)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：主要来源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）。设通过电源电流为I 真，电流表读数为I 测，电压表内阻为R v ，电压表读数为U ，电压表分流为I v ，由电路结构，

测定电源的电动势和内阻过程及例题(详细讲解)

测定电源的电动势和阻 【考纲知识梳理】 一、实验目的 1.测定电池的电动势和电阻。 二、实验原理 1、如图所示电路，只要改变外电路R 的阻值，测出两组I 、U 的数值，代人方程组： 就可以求出电动势E 和阻r ．或多测几组I 、U 数据，求出几组E 、r 值，最后分别算出它们的平均值． 此外还可以用作图法来处理实验数据，求出E 、r 的值．在标坐 纸上，I 为横坐标，U 为纵坐标，测出几组U 、I 值，画出U —I 图像， 根据闭合电路的欧姆定律U=E —Ir ，可知U 是I 的一次函数，这个图 像应该是一条直线．如图所示，这条直线跟纵轴的交点表示电源电动 势，这条直线的斜率的绝对值，即为阻r 的值。 2、电源的电动势和阻的实验的技巧 （1）前，变阻器滑片应使变阻器连入的阻值最大；要测出不少于6组I 、U 数据，且变化围大些，用方程组求解时，1与4、2与5、3与6为一组，分别求出E 、r 的值再求平均值． （2）电池的路端电压变化明显，电池的阻宜大些（选用已使用过一段时间的1号干电池）． （3）I 图线时，要使较多的点落在直线上或使各点均匀落在直线的两侧，个别偏离较大的舍去不予考虑，以减少偶然误差．本实验由于干电池阻较小，路端电压U 的变化也较小，这时画U —I 图线时纵轴的刻度可以不从零开始，但这时图线和横轴的交点不再是短路电流． （4）在大电流放电时极化现象较严重，电动势E 会明显下降，阻r 会明显增大．故长时间放电不宜超过0．3A ．因此，实验中不要将电流I 调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。 （5）还可以改用一个电阻箱和一个电流表或一个电压表和一个电阻箱来测定． 3、电源的电动势和阻的误差分析：] （1）读完电表示数没有立即断电，造成E 、r 变化； （2）路存在系统误差，I 真=I 测十I V 未考虑电压表的分流； （3）象法求E 、r 时作图不准确造成的偶然误差． ??????+=+=222 111U r I E U r I E

实验14：测定电源的电动势和内电阻

实验十四：测定电源的电动势和内阻 【实验播放】 1、实验目的： (1)加深对闭合电路欧姆定律的理解 (2)进一步熟练电压表、电流表、滑动变阻器的使用． (3)学会用伏安法测电池的电动势和内阻． (4)学会利用图象处理实验数据． 2、实验原理： 本实验的原理是闭合电路欧姆定律。 具体方法为：(1)利用如图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： U 1＝E-I 1r ，U 2＝E-I 2r ，解之得： 211221I -I U I -U I E =，2 112I -I U -U r = (2)利用如图1示的电路，通过改变R 的阻值，多测几组 U 、I 的值(至少测出6组)，并且变化范围尽量大些，然后用描点 法在U 一I 图象中描点作图，由图象纵截距找出E ，由图象斜率 tan θ=I U ??=m I E =r ，找出内电阻，如图2所示． 3、实验器材 电流表、电压表、变阻器、开关、导线及被测干电池． 4、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人电阻值最大的一端． (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 一I 图象，利用图象求出E 、r 。 5、数据处理 (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 、

测电源电动势和内阻

第九节 实验——测电源电动势和内阻 【实验原理】如图所示。根据闭合电路欧姆定律Ir U E +=，用电压表测出路端电压，电流表测出干路电流，通过滑动变阻器触头的调节，读出两组U 、I 的值，得到方程组： ???+=+=r I U E r I U E 2211 联立解得??? ????--=--=211 2211221I I U U r I I U I U I E 【数据处理】 1．计算法：在这个实验中，可以根据上述的两个方程组，求解得到电源电动势E 和电源内阻r 。方法虽然简单，但由于在实验中人为的主观因素比较大，所以误差可能很大 2．图像法：这个实验中，我们常采用图像法求解电源电动势E 和电源内阻r 。 如图所示：总坐标轴U 描述的电路的路端电压，横坐标轴描述的是电路中的干路电流。那么： 纵截距（图线与总坐标轴的交点）表示电路的开路电压，等于电源电动势E 横截距（图线与横坐标轴的交点）表示电路的短路电流 斜率的绝对值表示电源的内阻r ，有短 I E r = 【误差分析】 当电压表、电流表都是理想电表时，测量结果就和上面的结果一样。但是，由于电压表的内阻不是无限大，电流表的内阻不是无限小。所以，电压表或电流表就会对测量结果有影响，造成理论上的误差。 1、电流表外接： 如右图甲所示，电压表测的是路端电压，但电流表测的不是干路电流——电压表分流了。 其干路电流 V A V A R U I I I I + =+=>I A 电压表测量的是路端电压外U 如右图中黑色线表示根据测量结果画出来的图线 红色线表示理论上对应的真实图线 图线中的P 点表示的物理意义是：电路中的路端电压为U ，电路中 的干路电流为I 。因为，干路电流V CE ZH EN I I I +=,所以，我们只 需把P 点向右平移一小段距离I ?（V I I =?），就可以找到真实的 路端电压和真实的干路电流所对应的点P ’。当电压表的示数U 越来 越小时，电压表中的电流I V 就越来越小，向右的平移量I ?就越来 越小。当电压表中的示数为零时，电压表就不再分流了，此时向右的平移量I ?=0 ，电流表中的电流

测电源电动势和内阻的六种方法

测电源电动势和内阻的六种方法 --------供同学们自行阅读练习 实验是物理学习中的重要手段，虽然高考是以笔试的形式出现的，但却力图通过考查设计性的实验来鉴别考生独立解决新问题的能力。因此，在平时的学习中要充分挖掘出物理教材中实验的探索性因素，不断拓宽探索性实验设置的新路子，努力将已掌握的知识和规律创造性的运用到新的实验情景中去。现结合习题简略介绍几种测量电源电动势和内阻的方法。 一、用一只电压表和一只电流表测量 例1 测量电源的电动势E 及内阻r （E 约为V 5.4，r 约为Ω5.1）。 器材：量程为V 3的理想电压表V ，量程为A 5.0的电流表A （具有一定内阻），固定电阻Ω=4R ，滑动变阻器'R ，开关k ，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1I 时，电压表读数为1U ；当电流表读数为2I 时，电压表读数为2U ，则可以求出E ＝___________，r ＝___________。（用1I 、2I 、1U 、2U 及R 表示） 解析：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 11+=，r I U E 22+=可得： 1 2122 1I I I U I U E --= （1） 1 221 I I U U r --= （2） 我们可以用电压表测电压，电流表测电流，但需注意的是题给电压表的量程只有V 3，而路端电压的 最小值约为V V Ir E U 75 .3)5.15.05.4(=?-=-=，显然不能直接把电压表接在电源的两端测路端电压。依题给器材，可以利用固定电阻R 分压（即可以把它和电源本身的内阻r 共同作为电源的等效内阻“r R +”），这样此电源的“路端电压”的最小值约为 V V V r R I E U 375.1)5.55.05.4()(<=?-=+-=，就可直接用电压表测“路端电压”了，设计实验 电路原理图如图1所示。 调节滑动变阻器' R 测两组电压和电流分别代入（1）（2）两式，得：121221I I I U I U E --=，R I I U U r ---=1 221。 说明：此种方法所测E 偏小，r 偏小。 二、用一只电流表和一只电阻箱测量 例2 在“测定电源电动势和内阻”的实验中，除待测电源（E ，r ）， 足够的连接导线外，实验室仅提供：一只量程合适的电流表A ，一只电阻箱 R ，一个开关k 。 （1）画出实验原理图。 （2）写出用测量值表示的电源电动势E 和内阻r 的表达式，并注明式中量的含义。 解析：由欧姆定律)(r R I E +=可知，测出两组电阻箱的不同值及其对应的电流，由)(11r R I E +=， )(22r R I E +=可得： 1221 21)(I I R R I I E --=，1 22211I I R I R I r --=。 式中1I 、2I 是电阻箱分别取1R 和2R 时电流表读数。 设计实验原理图如图2所示。 说明：此种方法使测得的电动势无系统误差，但内阻偏大。

1用补偿法测电源电动势和内阻解读

实验五 用补偿法测电源电动势和内阻 一、教学目标 学习一种基本实验方法——比较法，即电压补偿法； 掌握电势差计的补偿法测量未知电势差的原理； 掌握用电势差计测量干电池的电动势和内阻的方法。 二、重点与难点 重点：由补偿法对未知电动势进行测量 难点：用补偿法校准工作电流，理解校准工作电流的目的和意义 三、原理 四、课上讨论题 1．为什么测量前要校准工作电流？ 先将标准电池E s 接入，根据E s 的大小确定R s 的值（即确定c 、d 的位置，使cd 间电压值刚好为E s ）， 然后调节可变电阻R ，使检流计G 指零，只是工作电路中已具有工作电流I 0=E s /R s ，校准工作即完成。工作电流校准后，才可以进行测量。测量时，用待测电池Ex 取代E s 接入电路，保持R 不变（即保持I 0不变），再调节c 、d 的位置，使检流计G 再度指零，则有： x s s x s R R E R I E ==0 ，此时对应的电压值即为待测电动势值 2．原理图中，E 、E S 、E X 的极性是否可以全部反接？为什么？ 电源E 、E S 、E X 的极性是可以全部反接。因为能满足电压补偿的条件，使检流计指零。 3．原理图中，若其中一个（或两个）E 、E S 、E X 的极性反接是否可以？会有什么现象？为什么？ 若其中一个（或两个）电源的极性反接，是不可以的；否则会发生检流计指针始终朝一个方向偏转的现象，因为这时不能满足电压补偿的条件。 五、实验中易出现的问题及解决方法： 1、 检流计不发生偏转，检查补偿回路是否通路。 2、 检流计不能回零位，这时检查工作回路是否通路，或电源的极性是否正确。校准总向一边偏，电源或标准电池极性接反了。 3、 在测量电源电动势时，不能把标准电阻接入。 4、 在测内阻时，标准电阻位置接错。这是应提醒学生把标准电阻直接并联在待测电源两端即可。 5、 有的学生实验开始时校准一次工作电流，以后直至实验结束都不对工作电流进行校准。教师应在学生测量前强调每测量一次电压，校准一次工作电流。 6、 有时学生测出的 与 值基本一样。这说明 实际上没有接上。 7、 将学生型电位差计 盘拧过头，损坏了仪器。教师应课前提醒学生当旋盘拧不动时，就应往回拧了。 8、盘的读数窗口很小，读数易读错。应让学生事先搞清往哪个方向读数增大，哪个方向读数减小。 六、教学法 1、 本实验的关键在于学生是否正确理解和掌握补偿法原理。了解每一实验步骤的目的。特别是校准和测量这两个步骤。因此，在实验开始前教师就进行必要的辅导和提问，检查学生的预习情况。

高中物理实验测定电源的电动势和内阻

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

高考实验专题：测电源电动势和内阻---解析版

测电源电动势和阻---解析版 1.（2018调研）某研究小组收集了两个电学元件：电阻R 0（约为5Ω）和旧电池（电动势约为3V ）。实验室备有如下器材： A ．直流电压表V 1、V 2（量程均为3V ，阻均约为3kΩ） B ．电流表A （量程300mA ，阻为5Ω） C ．滑动变阻器R1，最大阻值为20 D ．开关S 一只，导线若干 （1）为了尽量准确测定电阻R0的阻值，小组设计了一个电路，如图所示为其对应的实物图，请用笔画线代替导线将实物连线补充完整。 （2）为测量电池的电动势E 和阻r ，小组设计了如图乙所示的电路图。某次实验中电压表的示数如图丙所示，则电压表读数是 V. （3）根据图乙所示的电路图，分别用E 、r 、R 0表示电源的电动势、阻和定值电阻值，则U 1与U 2的函数关系式为 。实验中移动滑动变阻器触头，读出直流电压表V 1、V 2的多组数据U 1、U 2，描出U 1——U 2图象如图丁所示，图中直线的斜率为k ，与横轴的截距为b ， 则电源的电动势E= ，阻r= （用k 、b 、R 0表示） 。 【参考答案】（9分） （1） 如右图。（2分） （2）2.24~2.26（2分） （3）U 1= 0r R r +U 2- 0ER r （2分） 1bk k -（2分） 01 R k -（2分）

2.（2018质检）用下列器材组装一个电路，要求既能测量出电池组的电动势和阻r，又能同时描绘一定围小灯泡的电流与电压的变化关系。 A．电压表V1(量程6V，阻很大) B．电压表V2(量程3V，阻很大) C．电流表A(量程3A，阻很小) D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流4A） E．小灯泡（2A，5W）F．电池组（电动势E，阻r） G．开关一只，导线若干 实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小。（1）请将设计的实验电路图在虚线框中补充完整。 （2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两组坐标，标到坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图所示，则电池组的电动势E= ，阻r= 。（结果保留两位有效数字） （3）在坐标系中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为。 【参考答案】（1）如右图所示（3 分） （2）4. 5V （2 分） 1.0Ω（2 分）（3）0Ω（2 分）

测电源的电动势和内阻几种常用方法

测电源的电动势和内阻几种常用方法 1、用电压表、电流表、可变电阻（如滑动变阻器）测量。 （1）电流表内接，如图1所示： 第一、计算方法 测两组端电压U 和电流I 值，然后通过以下式子求解。 E ＝U 1＋I 1r E ＝U 2＋I 2r 第二、作U ——I 图像，如图2所示 作图像用的解析式：U ＝-rI+E 通过调节滑动变阻器，取得多组（U ，I ）值，然后在坐标中描点，连成直线 用图象处理问题，须注意以下几点： ①连直线的方法：让尽可能多的点在直线上，直线两则 分布的点的个数大致均匀偏离直线较远的点舍去。 ②纵轴截距的含义：电动势E ③横轴截距的含义：短路电流I 0 (注意纵坐标要从0开始) ④斜率的含义：电阻。求解方法：r=0 I E 或用直线上任意两点求解斜率的绝对值。 误差分析： 测E ＜真E ，测r ＜真r ，采用这种接法时，使得内电阻和电动势测量的误差较小，一般采用这种接法测电动势和内电阻。 （2）、电流表外接，如图3所示： 比较可得：：测E ＝真E ，测r ＞真r ，测量的内电阻比真实的内电阻大，多的数值为电流表的内阻，由于一般电源的内阻和电流表的内阻相差不多，采用这种接法时，使得内电阻测量的误差非常大，一般不采用这种接法。 2、用电流表、电阻箱测量。如图4所示： 第一、计算方法 测出两组I 、R 值，就能算出电动势和内阻。 原理公式：r)I(R E += 第二、作1R I -图象 作图像用的解析式： 11r R I E E =+ 图 4 图3

①纵轴截距的含义：r E ②斜率的含义：1 E 3、用电压表、电阻箱测量。如图5所示： 第一、计算方法 测出两组U 、R 值，就能算出电动势和内阻。 原理公式：r R U U E += 第二、作1 1 U R -图象 作图像用的解析式：11 1 r U E R E =+ ①纵轴截距的含义： 1 E ②斜率的含义：r E 图5

测定电源的电动势和内阻的练习题

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】 如图1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 、r 值，最后分别算出它们的平均值。此外，还可以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（如图2）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。 【实验器材】 待测电池，电压表（0-3V ），电流表（0-0.6A ），滑动变阻器（10Ω），电键，导线。 【实验步骤】 1．电流表用0.6A 量程，电压表用3V 量程，按电路图连接好电路。 2．把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。 3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I 1、U 1），用同样方法测量几组I 、U 的值。 4．打开电键，整理好器材。 5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。 【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E 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E 、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。 5．干电池内阻较小时路端电压U 的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U -I 图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I 必须从零开始）。但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻,这时要特别注意计算斜率时纵轴的刻度不从零开始。 针对练习 1．在测电源电动势和内阻实验中，下列说法正确的是( ) A ．用新电池较好 B ．用旧电池好 C ．新、旧电池一样 D ．以上说法都不对 2. 在“测定电源电动势和内阻”的实验中，某同学根据实验数据，作出了正确的U －I 图象，如图所 示，其中图线斜率绝对值的物理含义是 （ ） A ．短路电流 B ．电源内阻 C ．电源电动势 D ．全电路电阻 图1 图2 0.61 2 3 U /V

测电源电动势和内阻误差分析

< Y E :-U i I i r 二U2 丨 2「解得： r 解得: I2 T1 U1 _U2 r r 1 2-R A I2 —11 这就是电动势和内电阻的真实值。 测电源电动势和内电阻实验的系统误差分析用电流表和电压表测电源电动势和内电阻的实验是高中物理的一个重要实验，也是恒定电流一章的难点。同学们对教材中所给的测量电路图体会不深，认为把电流表放在干路中（如图一所示）和放在滑动变阻器的支路中（如图二所示）效果是一样的。下面我们从两种实验方法所产生的系统误差角度来加以论述。由于同学们的知识所限，课堂上一般采用定量计算的方法和用图象进行定性分析的方法，对于参加过竞赛培训的同学还可以用戴维宁定理（等效电压源定理）来定量分析。 图一 1 ?定量计算的方法 设电源的电动势和内电阻的真实值分别为 别为「和r °电流表和电压表的内阻分别为 ■:和r,电源的电动势和内电阻的测量值分 R A和R V。滑动变阻器从右向左移动，得到 的两组示数分别为（5, IJ和（6, 12）。 对于图一所示电路： 如果不考虑电压表和电流表的内阻，由全电路欧姆定律有: U i 12 — U 211 1 2 — I 1 21这就是电动势和内电阻的测量值。 S u2 如果考虑电压表和电流表的内阻，由全电路欧姆定律有: U1I2 -U2I1 由此可见：?：= ? , r丄r ?R A。也就是说测得的电动势是准确的；测量值r的相对误差为二「= r一r R A。由于实验设备所限，电源内电阻r和电流表的内阻R A的阻 值差不多，这样内电阻就会有很大的相对误差。所以我们不采用这种测量方法。

U 1 &=U +(h +—^)r 局 U 2 ；=u 2(丨2 —)r R V 解得: 5 -U 2 这就是电动势和内电阻的真实值。 U 2 (J-IJR/ U 2 -U i (I 2 "JR/ r R V r r ，所以两者的相对误差都很小。 我们米 表的分压作用，对于某一组具体的 而电源的路端电压比电压表测得的 对于图二所示电路： 如果不考虑电压表和电流表的内阻，由全电路欧姆定律有: J U 1I 2—U 2I 1 g — --------- 严=Ui +Iir |s'=U 2 +I 2r' 丨2 —丨1 解得：｛ 这就是电动势和内电阻的测量值。 l r jU i-U 2 I 1 — 1 2 — 1 1 如果考虑电压表和电流表的内阻，由全电路欧姆定律有: U 1I 2 -U 2I 1 因为Ui ? U 2，所以 U 2 _Ul ::: 0 ,因此：「：：：；，r .r 。也就是说测得的电动势 R V 和内电阻都是偏小的。它们的相对误差分别为: 用的就是这种测量电路测量电源的电动势和内电阻。 2?用图象定性分析 对于图一所示电路： 测出几组U 、I 值，然后在U-I 坐标系中描点并连线如图中O 1线所示。直线。1与u 轴 的交点表示电源电动势的测量值，直线O 1斜率的绝对值表示内电阻的测量值。由于电流 (U1,11),电流表测得电流 I ；就是通过电源的电流, U ；略大，满足U i 二U ；T ；R A 关系，可见 「越大, -U =U -U 越大；I 越小，匚U =U -U 越小，特别的当I =0时，匚U = U -U =0。 对每一个点进行修正，每一个点的电流值不变，电压值适当调整变大，而且当电流值越 大，对应的调整量也越大。