第3節(jié) 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻
[知識(shí)準(zhǔn)備]
1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />用閉合電路歐姆定律測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．
2．實(shí)驗(yàn)原理
（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律E = U + Ir 可知，當(dāng)外電路的電阻分別取R1、R2 時(shí)，有E = U1 + I1r和E = U2 + I2r可得出電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r．可見，只要測(cè)出電源在不同負(fù)載下的輸出電壓和輸出電流，就可以算出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．
（2）為減小誤差，至少測(cè)出6組U、I值，且變化范圍要大些，然后在U-I圖中描點(diǎn)作圖，由圖線縱截距和斜率找出 E、r
3．實(shí)驗(yàn)器材
被測(cè)電池（干電池）、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電鍵和導(dǎo)線等．
4. 探究過程
（1）確定電流表、電壓表的量程，按右圖所示電路把器材連接好．
（2）把變阻器滑片移到一端使阻值達(dá)到最大．
（3）閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)．記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同樣方法測(cè)量并記錄幾組 I、U 值；
（4）斷開電鍵，整理好器材；
（5）數(shù)據(jù)處理：用原理中方法計(jì)算或在 U－I 圖中找出E、r ．
5．注意事項(xiàng)
（1）本實(shí)驗(yàn)在電鍵S閉合前，變阻器滑片應(yīng)處于阻值最大處．
（2）畫 U－I圖線時(shí)，由于讀數(shù)的偶然誤差，描出的點(diǎn)不在一條直線上，在作圖時(shí)應(yīng)使圖線通過盡可能多的點(diǎn)，并使不在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，從而提高精確度．
（3）在畫 U－I圖線時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始（橫坐標(biāo) I 必須從零開始）．但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線與縱軸的截距仍為電動(dòng)勢(shì) E ，圖線斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)阻 r .
[同步導(dǎo)學(xué)]
例1 在用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,所用電流表和電壓表的內(nèi)阻分別為0.1Ω和1kΩ.下面分別為實(shí)驗(yàn)原理圖及所需的器件圖.
（1）試在下圖中畫出連線,將器件按原理圖連接成實(shí)驗(yàn)電路.
I(A)0.120.200.310.320.500.57
U(V)1.371.321.241.181.101.05
（2）一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見表.試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖中畫出U-I圖線.根據(jù)圖象讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E= V，根據(jù)圖象求出電池內(nèi)阻r= Ω.
例2 在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，備有下列器材
① 干電池（電動(dòng)勢(shì)約1.5v，內(nèi)阻小于1.0Ω） ② 電流表（滿偏電流 3mA 內(nèi)阻 Rg=10Ω)
③ 電流表（0～0.6A ，內(nèi)阻0.1Ω ) ④ 滑動(dòng)變阻器 Rl(0～20Ω,10A )
⑤ 滑動(dòng)變阻器 R2(0～100Ω, 1A ) ⑥ 定值電阻 R3=990Ω
⑦ 開關(guān)、導(dǎo)線若干
（1）為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是 （填寫字母代號(hào)）
（2）請(qǐng)畫出你利用本題提供的器材所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖．
（3）右上圖為某一同學(xué)根據(jù)他所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)繪出的I1-I2圖線（ I1 為電流表的示數(shù)，I2 為電流表的示數(shù)），由圖線可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì) E= V ，內(nèi)電阻 r= Ω。
[同步檢測(cè)]
1．在《測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻》的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪些儀器.可以達(dá)到測(cè)定目的()
A．一只電流表和一只滑動(dòng)變阻器 B．一只電流表和一只電壓表
C．一只電流表和一只電阻箱 D．一只電壓表和一只電阻箱
2．在測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，除電池外，采用下列哪組器材可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（ ）
A．電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器 B．電壓表和滑動(dòng)變阻器
C．電流表和電阻箱 D．電壓表和電阻箱
3．某實(shí)驗(yàn)小組用伏安法測(cè)兩節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)線路接成如圖所示的情況，在合上開關(guān)S之前，此線路有三個(gè)主要錯(cuò)誤需要糾正，這三個(gè)錯(cuò)誤的糾正是：
（1） ；
（2） ；
（3） 。
4．給你一個(gè)伏特表、一個(gè)電阻箱、電鍵及導(dǎo)線等，如何根據(jù)閉合電路歐姆定律測(cè)出一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．
（1）畫出電路圖。
（2）實(shí)驗(yàn)過程中，將電阻箱撥到 45Ω時(shí)，伏特表讀數(shù)為0.90V；若把電阻箱撥到如上圖所示的 Ω時(shí)，伏特表的讀數(shù)如上圖所示，是 V．
（3）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以算出該節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì) E= V。
5． 要求測(cè)量由2節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r（約幾歐），提供下列器材：電壓表V（量程3V，內(nèi)阻1kΩ）．電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻2kΩ）、電阻箱（0～9999Ω）、電鍵、導(dǎo)線若干．某同學(xué)用量程為15 V的電壓表連接成如圖所示的電路，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）合上電鍵S，將電阻箱R阻值調(diào)到R1＝10Ω，讀得電壓表的讀數(shù)為U1�。�
（2）將電阻箱R阻值調(diào)到R2＝20Ω，讀得電壓表的讀數(shù)為U2，由方程組U1＝E－U1r/R1、U2＝E-U2/R2 解出E、r為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，上述實(shí)驗(yàn)在選擇器材和實(shí)驗(yàn)步驟中，應(yīng)做哪些改進(jìn)？
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoer/76716.html
相關(guān)閱讀：