29测电源的电动势和内阻..docVIP

第二章 恒定电流 2.9 测电源的电动势和内阻 【教学目标】 1、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。 2、学习用图象法处理实验数据。 重点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。 难点：掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。 【自主预习】 1．实验原理（三种方法）： （1）选用伏安法测电源电动势与内电阻 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：_____________ 实验原理（1）是本节课的重点。测出几组U,I数值，带入(1)式得到的方程两两组成方程组，可得到E，r值。这种方法误差较大。还可以多测出几组U,I值，然后在U-I坐标平面内描出各组U、I值所对应的点，然后通过这些点画一直线，如图所示，直线与纵轴的的交点的纵坐标就是电池的电动势的大小，直线与横轴的交点的横坐标就是电池的短路电流Io=E/r，因此可求的内电阻r=E/Io。 误差分析：E测 E真 r测 r真 （2）用安阻法测量。如图2.6-2所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。 原理公式：_____ ________ （3）用伏阻法测量。如图2.6-3所示：测出两组_______值，就能算出电动势和内阻。 原理公式：____ _________ 2．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。 【典型例题】 一、实验基本操作 【例1】 某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值为0～20 Ω，连接电路的实物图如图2－9－11所示．该学生接线中错误的和不规范的做法是(　　) A．滑动变阻器不起变阻作用 B．电流表接线有错 C．电压表量程选用不当 D．电压表接线不妥 二、数据处理方法 【例2】 下面是在测某电池的电动势和内阻的实验中记录的六组数据．请在直角坐标系中画出U—I图，并根据图象算出待测电池的电动势和内阻. U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 【例】．某同学采用如图2－9－13所示的电路测定电源电动势和内阻，已知有干电池(电动势约为1.5 V，内阻约2 Ω)，电压表(0～3 V,3 kΩ)，电流表(0～0.6 A,1.0 Ω)，滑动变阻器R1(10 Ω，2 A)和R2(100 Ω，0.1 A)各一只． (1)实验中滑动变阻器应选用________(选填“R1”或“R2”)． (2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路． (3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U—I图象，由图可较准确地求出电源电动势E＝______ V；内阻r＝________ Ω. 【】.如图2－9－12所示是根据某次实验记录数据画出的U—I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是(　　) A．纵轴截距表示待测电源的电动势，即E＝3 V B．横轴截距表示短路电流，即I短＝0.6 A C．根据r＝，计算出待测电源内阻为5 Ω D．根据r＝||，计算出待测电源内阻为Ω 2．如图3所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图象，下列说法中正确的是(　　) A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等 B．电流都是I0时，两电源的内电压相等 C．电源甲的电动势于电源乙的电动势 D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻 ．用图象法计算电动势和内电阻时，先要描点，就是在U—I坐标系中描出与每组I、U值对应的点，以下说法中正确的是(　　) A．这些点应当准确地分布在一条直线上，即U—I图线应通过每个点 B．这些点应当基本上在一条直线上，由于偶然误差不能避免，所以U—I图线不可能通过每一个点 C．不在U—I图线上的点应当大致均衡地分布在图线两侧 D．个别偏离直线太远的点，应当舍去 4．在测定电池的电动势和内电阻实验的实物连接图中(如图4)，电流表和电压表的正接线柱都尚未连接，为了做这个实验，应该把(　　) A．电流表的正接线柱与c点相连 B．电流表的正接线柱与b点相连 C．电压表的正接线柱与a点相连 D．电压表的正接线柱与b点相连 ．用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中正确的是(　　) A．应选用的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显 B．应选用内阻较小的电压表和电流表 C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路，以免造成电流表过载 D．根据实验记录的数据作U－I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧 6.在用图5所示的电路测量电池电动势和内阻的实验中，