人教版高中物理选修3-1课时5.测定电源电动势和内电阻、测绘小灯泡的伏安特性曲线 docx

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课时5.实验：测定电源电动势和内电阻、测绘小灯泡的伏安特性曲线

请同学先认真研读物理课本选修3-1第二章第九节内容，完成课本例题和课后练习，在此基础上，用45分钟的时间完成以下作业〗

基础巩固：

1．实验目的：测电源的电动势和内阻。

2．实验原理：

（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。

3．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。

4．实验步骤：

（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：

5．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）电流不能过大，一般小于0.5A,安培表一般选0－0.6A档，伏特表一般选0－3V

(3）应选用内阻大一些（用过一段时间）的干电池，在本实验中不要把电流调得过大，每次读完示数后立即断电。

（4）在画U-I图象时，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，就可以使偶然误差得到部分抵消，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，不过直线斜率的大小照样还是电源的内电阻。

（6）测量误差：E、r测量值均小于真实值。

【精题训练】

1.在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器.可以达到测定目的( )

A.一只电流表和一只滑动变阻器

B.一只电流表和一只电压表

C.一只电流表和一只电阻箱

D.一只电压表和一只电阻箱

2、..用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时，画出的图线如图所示，则( )

A、.Ea>Eb，ra>rb B、Ea>Eb，rab

C、Eab，ra>rb D、Eab，rab

3、.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既减小偶然误差，又直观、简便的方法是 （ ）

A．测出两组I，U的数据，代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r中，即可求出E和r

B．多测几组I，U的数据，求出几组E，r，最后分别求出其平均值

C．测出多组I，U的数据，画出U—I图像，再根据图像求E，r

D．多测出几组I，U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出开路时的路端电压即为电压势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r

4：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 。

5:.用一只电流表和一只电压表测电池电动势和内电阻的实验电路有如图所示的甲、乙两种，采用甲图测定E和r时产生的系统误差主要是由于 ；采用乙图测定E和r时产生的系统误差主要是由于 ，为了减小上述系统误差，当R远小于RV时，应采用 电路。

6．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R1（0～20Ω，10A）

⑤滑动电阻器R2（0～100Ω，1A）

⑥定值电阻R3=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）如图为某同学根据正确的电路图做出的I1－I2图线（I1为电流表的示数，I2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。

能力提高：

7、在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

① 干电池E（电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0）

② 电压表V（0~15V）

③ 电流表A（0~0.6A、内阻0.1）

④ 电流表G（满偏电流3mA、内阻Rg=10）

⑤ 滑动变阻器R1（0~10、10A）

⑥ 滑动变阻器R2（0~100、1A）

⑦ 定值电阻R3=990

开关、导线若干　

1 为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_________（填写字母代号）；

(3) 上图为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1—I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电池的电动势E =_____V，内电阻r =_____。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/b1b069ef76232f60ddccda38376baf1ffd4fe3c9.html