复习实验“测电源电动势和内阻”.doc

高三电学实验复习：测电源电动势和内阻
【实验目的】
1．掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法．
2．学会用图象法求电动势和内阻．
【实验原理】
用图象法来处理数据，即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，利用图1或2电路测出的几组I、U值画出U－I图象，如下图所示，直线跟纵轴交点即为电动势的值，图线的斜率的绝对值即为内阻r的值．

U-I图像
【实验电路图】

内接法：误差原因是电流表的分压作用。 外接法：误差原因为电压表的分流作用。

例1．在测量一节干电池电动势E和内阻r的实验中，小明设计了如图甲所示的电路．

(1)根据图甲实验电路，请在乙图中用笔画线代替导线，完成实物电路乙的连接．
(2)实验开始前，应先将滑动变阻器的滑片P调到________(填“a”或“b”)端．
(3)合上开关S1，S2接图甲中的1位置，改变滑动变阻器的阻值，记录下几组电压表示数和对应的电流表示数；S2改接图甲中的2位置，改变滑动变阻器的阻值，再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数.
在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数I的图象，如图丙所示，两直线与纵轴的截距分别为UA、UB，与横轴的截距分别为IA、IB；
①S2接1位置时，作出的U－I图线是图丙中的________(填“A”或“B”)线；测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差，原因是_______________________________________________．
②由图丙可知，干电池电动势和内阻的真实值分别为E真＝________，r真＝________．

例2．图甲是利用两个电流表A1和A2测量电源电动势E和内阻r的电路原理图．图中S为开关，R为滑动变阻器，定值电阻R1和电流表A1内阻之和为10000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多)，A2为理想电流表．

(1)在闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移动至________(填“a端”“中央”或“b端”)．
(2)闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，读出电流表A1和A2的示数I1和I2.多次改变滑片P的位置，得到的数据如下表所示，请在图乙所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标，画出所对应的I1－I2图线．

I1/mA
0.120
0.125
0.130
0.135
0.140
0.145
I2/mA
480
400
320
232
140
68

(3)由(2)中所得图线可求出电源的电动势E＝________V，内阻r＝________ Ω.

例3．小明同学想测量一节旧干电池的电动势和内电阻，身边仅有下列器材：一个多用电表、一个定值电阻R1、一个滑动变阻器R2(0～20 Ω)、一个开关S、导线若干．小明设计了实验原理图(如图甲所示)，并进行了如下实验：

丙

①根据原理图，连接实验器材，且S断开；
②多用电表选择“R×1”挡，先________，后用红表笔接a端，黑表笔接b端，记录下R1示数(如图乙所示)；
③S闭合，多用电表选择“直流电压2.5V”挡，________表笔接a端，________表笔接b端(填“红”或“黑”)，记录下示数U1；然后再测出b、c间的电压，记录下示数U2；
④调节滑动变阻器，重复步骤③，得到如下表所示的6组数据．

U1/V
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
U2/V
1.05
0.90
0.75
0.70
0.45
0.30

(1)请你完成上述操作步骤中的三处填空；
(2)由图乙可知R1测量值为________Ω；
(3)请在如图丙所示的坐标纸中画出U2－U1关系图；
(4)该电池的内电阻为________Ω.(保留两位有效数字)