1、1測定電源的電動勢和內阻、基礎知識(一)基本實驗要求1 實驗原理(1) 閉合電路的歐姆定律.Ui= E Iir(2) E 和 r 的求解：由 U= E Ir 得，解得 E、r.|U2= E 12r(3) 用作圖法處理數據，如圖所示.1圖線與縱軸交點為 E;2圖線與橫軸交點為 I短=E E;r3圖線的斜率表示 r = -U.2、實驗器材電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、坐標紙和刻度尺.3、基本操作(1) 連接電路.(2) 電流表用 0.6 A 的量程，電壓表用 3 V 的量程；(3) 把滑動變阻器調到最大阻值處；(4) 閉合開關，調節變阻器，使表有明顯的示數，記下一組數據，同理記錄多

2、組數據.(二)規律方法總結1、實驗數據求 E、r 的處理方法(1)列多個方程組求解，再求E、r 的平均值.2(2)圖象法處理：以端電壓U 為縱軸， 干路電流 I 為橫軸， 建系、 描點、連線，縱軸截距為電動勢 E,直線斜率 k 的絕對值為內阻 r.2、注意事項(1) 為了使端電壓變化明顯，可使用內阻較大的舊電池.(2) 電流不要過大，應小于0.5 A，讀數要快.(3) 要測出不少于 6 組的(U , I)數據，變化范圍要大些.(4) 若 U I 圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點不再是短路電流，應根據r,AU=1 百|確疋.(5) 電流表要內接(因為 r 很小).3、誤差來源(1)偶然

3、誤差：用圖象法求E 和 r 時作圖不準確.(2 )系統誤差：電壓表分流或電流表分壓.4、實物圖連接的技巧實物圖連接是一類考查學生實驗技能和操作能力較為有效的題型，連線前一定要畫出實驗電路圖，然后按圖連線，且必須注意以下幾點：(1) 連線不能交叉；(2) 必須把線接在接線柱上；(3) 電流應從電表正接線柱流入，從負接線柱流出；(4) 變阻器應處在有效控制狀態在實際操作中，畫電路圖時，各元件的相對位置 應盡量與實物圖相吻合；連實物圖時，應先串后并，先連控制電路后連測量電路.要特別注意變阻器的分壓連接，把變阻器的全電阻、開關、電源連成干路，取變 阻器的部分電阻與測量電路并聯即可.(三)誤差分析1、電

4、流表相對電源外接(課本上的方法)(1)用圖象法分析：設通過電源電流為I真，電流表讀數為I測，電壓表內阻為Rv，電壓表讀數為 U,電Iv也趨于零。它們的關系可用圖表示，由測量數據畫出的U-I每點電壓對應電流的真實值大于測量值，作出修正之后的壓表分流為Iv，由電路結構,而 IvU-I 圖線 CB。3由圖象可看出圖線 AB 的縱軸截距(E測)小于圖線 CB 的縱軸截距(E真)，圖線 AB4斜率的絕對值（r測）也小于圖線 CB 斜率的絕對值（r真），因此，E、r 的測量值均小于真 實值。（2）可把電壓表和電源看成等效電源，如圖虛線框所示。E、r 的測量值即為等效電源的電動勢和內阻。等效電源內電路為電壓

5、表和電源并聯，等效內阻r測小于電源內阻所以相對誤差很小，滿足實驗誤差允許范圍。RrE直，E測E直:：:E直，相對誤差為，因為 巳 r直，所以相對誤差很Rv+rRv+r小，也滿足實驗誤差允許范圍。2、電流表相對電源內接（1） 用圖象法分析：閉合電路的歐姆定律U = E - lr中 U 是電源兩極間電壓，由于電流表分壓存在系統誤差，導致電壓表讀數（測量值）小于電源兩極間電壓（真實值）。設電源電壓為U真，電壓表讀數為U測，電流表內阻為RA，電流表讀數為 I，電流表分壓為UA。由電路結構U真=U測-UA=U測IRA,所以在 U-I 圖象上對應每一個 I 值應加上一修正值UA=IRA。由于RA很小，當

6、1 很小時，UA趨于零，1 增大，UA也增大。理論值與實驗值的關系圖所示。AB 為由測量數據畫出的U-I 圖象，CB 為修正之后的 U-I 圖象。由圖可知E測-E真, ,r測 A A真。k；一n1 I l boL- Ji可把電流表和電源看成等效電源，如圖虛線框所示，內阻的測量值，即等效電源的內阻為電源內阻和電流表內阻之和Rr測二r真RA r真，相對誤差為A。因為RA與r真接近甚二二真，相對誤差為E，因為 V電流表的讀數為等效電源的輸出電流，外電路斷開時a、b 兩點間電壓Uab即等效電源開路電壓為等效電源的電動勢，即為電源電動勢的測量值。等效電動勢E測小于電源電動勢5至大于r真，所以，相對誤差很

7、大，遠遠超出實驗誤差允許范圍，內阻的測量已沒有意義。(四)測電源的電動勢和內阻的其他幾種方法1 安阻法：用一個電流表和電阻箱測量，電路如圖所示，測量原理為：E= li(Ri+ r), E =I2(R2+ r),由此可求出 E 和 r，此種方法使測得的電動勢無偏差，但內阻偏大.U2U2+蛙 r由此可求出 r 和 E,此種方法測得的電動勢和內阻均偏小.源的電動勢，此時 U=乎士疋E,需滿足RV?r.RV十 r二、練習考點一對實驗原理及數據處理的考查i (20i2 重慶理綜 22(2)某中學生課外科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉盛產的柑橘制作2、伏阻法：用一個電壓表和電阻箱測量，電路如圖所示，測量原

8、理為:,UjE E=U Ui+R1r r，E E=3、伏伏法：用兩個電壓表可測得電源的電動勢, 電路如圖所示測量方法為：斷開S,測得 Vi、V的示數分別為 Ui、U2,此時,U1E E= 5+5+U U2+ R7R7,RV為 Vi的內阻；再閉合S S，4、Vi的示數為 Ui,此時 E = Ui+普RVr，解方程組可求得粗測法：用一只電壓表粗測電動勢，直接將電壓表接在電源兩端,E、r.所測值近似認為是電6了果汁電池，他們測量這種電池的電動勢E 和內阻 r，并探究電極間距對 E 和 r 的影響.實7粹片 銅片（負概）（正極）1測量 E 和 r 的實驗方案為：調節滑動變阻器，改變電源兩端的電壓U 和

9、流過電源的電流 I，依據公式 _，利用測量數據作出 U I 圖象，得出 E 和 r.2將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對測量結果的影響，請在圖中用筆畫 線代替導線連接電路.3實驗中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應果汁電池的U I 圖象如圖中 、（b）、（c）、（d）所示，由此可知：在該實驗中，隨電極間距的減小，電源電動勢 _（填“增大”、“減小”或“不變”），電源內阻 _（填“增大”、“減小”或“不變”）曲線（c）對應的電源電動勢 E =_ V，內阻 r =_ Q 當外電路總電阻為 2 500 Q 時,該電源的輸出功率 P =_ mW.（均保留三位有效數字）U/V11驗器材如圖

10、所示.a0.950.900.850.800.750初0.550.50un口口口2卩一口口u口!rL口：2忙口LIULJLIL!：!J口!2口口 圧 口J Jfl口J3UETIO!閱口口 口口口!：!匕口!2口口EJOLJ!； ； !wt2忖羽忖水|屯佛|： ： ： ：0 1 0.2 03 0.4:0.5 0.6 0.7 0.S 0.982、用電壓表、電流表測定電源的電動勢和內阻實驗，采用的是下列_電路圖.(2)某同學將 和測得的數值逐一描繪在坐標紙上，再根據這些點分別畫出了圖線b，如圖所示，你認為比較合理的是圖線 _(填“ a”或“ b”).(3)_ 根據該圖線得到電源電動勢的大小是_ V ；

11、內阻是_q結果保留兩位小3、在“測定電池的電動勢和內阻”的實驗中(1)_ 第一組同學利用如圖所示的實驗裝置測量，電壓表應選擇量程 _(填“ 3 V”或“15 V”)，實驗后得到了如圖所示的U I 圖象，則電池內阻為 _Q.(電壓表、電流表均為理想電表)ADT1TT1T-T/A9第二組同學也利用圖的實驗裝置測量另一節干電池，初始時滑片P 在最右端，但由于10滑動變阻器某處發生斷路，合上電鍵后發現P 向左滑過一段距離后電流表才有示數設滑片 P 向左滑動的距離為 x，該組同學分別作出了電壓表讀數U 與 X、電流表讀數 I 與 x的關系圖，如圖所示，則根據圖象可知，電池的內阻為 _Q.然后，用電壓表、

12、電阻箱 R、定值電阻 R。、開關 S、若干導線和該電池組成電路,測定該電池電動勢.(i)根據電路圖，用筆畫線代替導線，將實物圖連接成完整電路.4、(2012 福建理綜 19(2)某研究性學習小組欲測定一塊電池的電動勢先直接用多用電表測定該電池電動勢.在操作無誤的情況下，其示數為_V.E.多用電表表盤示數如圖,11(ii)閉合開關 S,調整電阻箱阻值 R,讀出電壓表 相應示數 U 該學習小組測出大量數據,12分析篩選出下表所示的 R、U 數據，并計算出相應的&與：的值請用表中數據在圖上描R U1 1點，并作出6 圖線.U RR(Q)166.771.450.033.325.020.0U(V

13、)8.35.94.84.23.22.9121R(x10 Q )0.601.402.003.004.005.00抽T)0.120.170.210.240.310.34（iii）從圖線中可求得E =_ V.考點二 對實驗故障的判斷的考查5、在做測量一只蓄電池（電動勢約為 2.2 V，內阻很小）的電動勢和內阻的實驗時，備有下列 器材供選用：A 定值電阻（阻值已知為 Ri= 1Q,額定功率約 5 W）B .定值電阻（阻值已知為 R2= 10 Q,額定功率約 10 W）C .直流電流表（量程 00.6 A3 A，內阻不能忽略）D .直流電壓表（量程 03 V15 V，內阻較大）E. 滑動變阻器（阻值范圍

14、 010Q）F.滑動變阻器（阻值范圍 01 000Q）G .電鍵H .導線若干（1）_ 為防止電源短路，用作保護電阻13的定值電阻選用 _（填“A”或“ B”）；滑動變阻器選用_（填“ E”或“ F”）.（2） 某同學將選定的器材在實物圖上連線完成了實驗電路，P,發現電壓表示數約為2.2 V 不變， 電流表的示數幾乎為零，若電路中只有一處故障,則電路故障可能是下述中的 _A b、c 間斷路B a、b 間某點電阻絲斷路C P 與電阻絲未接通D 保護電阻斷路(3)排除故障后，某小組討論發現圖中有一條導線連接錯誤，請在錯誤導線上畫上“X并畫出正確接線.(4)改正錯誤后按正確操作完成實驗，根據實驗記錄

15、，將測量數據描點如圖，請在圖上作出相應圖象則待測蓄電池的電動勢E 為_ V，內阻 r 為_Q.(結果均保留三位有效數字)閉合電鍵后無論怎樣移動滑片146、某同學在“用電流表和電壓表測電池的電動勢和內阻”的實驗中，串聯了一只 2.5Q的保護電阻 Ro,實驗電路如圖所示.(1)連好電路后，當該同學閉合電鍵時，發現電流表示數為0,電壓表示數不為 0檢查各接線柱均未接錯，接觸良好且未 發生短路；他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接數均為 0,把兩表筆接 c、d 時，示數 與電壓 表示數相同，由此可推 斷故障是(2)按電路原理圖及用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接圖如圖 所示，請以筆畫線

16、代替導線連接起來.考點三創新實驗設計7、某研究性學習小組采用如圖所示的電路測量某干電池的電動勢E 和內阻 r, R 為電阻箱，V 為理想電壓表，其量程略大于電池的電 動勢實驗中通過多次改變電阻箱的阻值R,從電壓表上讀出相應的示數 U,該小組同學發現 U 與 R 不成線性關系，于是求出了相應的電阻與電壓的倒數如下表所示序號12345671-1R( Q )0.10.40.51.02.02.55.0U(V-1)0.360.440.430.600.871.001.58回答下列問題:(1)根據表中的數據和實驗原理，你認為第 _ (填序號)組數據是錯誤的，原因是(2)根據實驗數據，請在圖所給的坐標系中繪出

17、U R 關系圖線a、b, b、c, d、e 時，示c、d 時的實物電路15.250.730.500.251.03.0 4.0 5.0 6.1).(K16（3）由圖線可知，該干電池的電動勢 E=_V，內阻 r=_ Q（結果保留兩位有效數字）8、小明要測量一電源的電動勢E 和內阻 r，實驗器材有：一只 DIS 電流傳感器（可視為理想電流表，測得的電流用I 表示），一只電阻箱（阻值用 R 表示），一只開關和導線若干該同學設計了如圖所示的電路進行實驗和采集數據.（1）_小明設計該實驗的原理表達式是（用 E、 r、丨、R 表示）;（2）_小明在閉合開關之前，應先將電阻箱阻值調至_ （選填“最大值”、“最小值”或“任意值”），在實驗過程中，將電阻箱調至如圖所示位置，則此時電阻箱接入電路的 阻值為_Q;1（3）小明根據實驗采集到的數據作出如圖所示的| R 圖象，則由圖象求得，該電源的電動勢 E=_ V ,內阻 r =_Q（結果均保留兩位有效數字）179、在“測量電源的電動勢和內阻”的實驗中，因找不到合適的電流表，