伏阻法和安阻法测量电源电动势和内阻
如何测电源电动势和内阻
如何测电源电动势和内阻湖北云梦一中 乾华高 432500在新课标高中物理教学和高考中,测电源电动势和内阻在高考中一直是一个高考热点,下面笔者根据长期一线教学的经验从各方面进行分析总结,希望对大家有所帮助。
一、测量的电路与误差测电源电动势和内阻常见方法是伏安法,其次还有伏阻法和安阻法等一些方法。
1.伏安法测电源电动势和内阻左图叫安培表相对待测电源的外接法,由于伏特表的分流作用,将出现系统误差。
右图叫安培表相对待测电源的内接法,由于安培表的分压作用,将出现系统误差。
考虑实际电表不理想的影响,我们可作出如上的图象,虚线是理论上的情况,实线是实验中实际得到的图象,通过对图象的分析可得到:安培表的外接法:E 测 < E 真 ,r 测 < r 真 安培表的内接法:E 测 = E 真 ,r 测 > r 真一般在实验中由于安培表的外接法测得的电源内阻误差较小,故本实验一般都采用安培表的外接法。
2.伏阻法电源电动势和内阻实验中要用到一块电压表和一只电阻箱(或阻值已知的定值电阻两只),电路如图,因为:E=U 1+11R U r ; E=U 2+212R U r 可联立方程求解E 和r 或取多组R 的值转化成图象法处理,实验误差:E 测<E 真 ,r 测<r 真,也可按等效电源的思想分析误差。
3.安阻法电源电动势和内阻实验中要用到一块电流表和一只电阻箱(或阻值已知的定值电阻两只),电路如图,因为: E=I 1R 1+I 1r ;E=I 2R 2+I 2r可联立方程求解E 和r 或取多组R 的值转化成图象法处理:实验误差:E 测=E 真 ,r 测>r 真,也可按等效电源的思想分析误差。
二、图象法在本实验中的应用例1:如下图中的右图是用伏安法测电源电动势和内阻的到的一条外特性曲线,则:电源的电动势E=____________,电源的内阻r=____________,电源被导线短接时的短路电流I s =_____________.解析:纵截距表示电源电动势,E=1.5V, 横截距是否表示短路电流一定要看坐标原点表示的路端电压是否从0开始,甲乙甲本题中r=|U I ∆∆|=56Ω=0.83Ω,短路电流I s = 1.8S E I A r== 答案:E=1.5V ,r=0.83Ω, 1.8S I A =例2:小明同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值。
第二章 7 第2课时 伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻
第2课时 伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻[学习目标] 1.掌握用伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻的原理(重点)。
2.会选用实验器材正确连接电路并进行实验数据处理(重点)。
一、伏阻法测电动势和内阻1.实验思路由E =____________=U +UR r 知,改变电阻箱阻值,测出多组U 、R 值,通过公式或图像可求出E 、r 。
实验电路如图所示。
2.实验器材电池、电压表、____________、开关、导线。
3.数据处理(1)计算法:由⎩⎪⎨⎪⎧E =U 1+ E =U 2+解方程组可求得E 和r 。
(2)图像法:由E =U +U R r 得:1U =1E +r E ·1R 。
故1U -1R 图像的斜率k =r E ,纵轴截距为1E ,如图。
由图像的斜率和截距求解。
4.误差分析电压表的分流造成电动势的测量值偏小,内阻的测量值偏小。
例1 (2022·成都市高二期末)如图甲所示为某兴趣小组测量电池组的电动势和内阻的实验原理图,已知电池组的电动势约为3 V ,内阻约为2 Ω。
现提供的器材如下:A .电池组B.电压表V1(量程0~10 V,内阻约10 000 Ω)C.电压表V2(量程0~3 V,内阻约10 000 Ω)D.电阻箱R(0~99.9 Ω)E.定值电阻R1=20 ΩF.定值电阻R2=1 000 ΩH.开关和导线若干(1)如果要准确测量电源的电动势和内阻,电压表V应选择________(选填“B”或“C”);定值电阻R0应选择________(选填“E”或“F”)。
(2)改变电阻箱的阻值R,记录对应电压表的读数U,作出的1U-1R图像如图乙所示,图线与横、纵坐标轴的截距分别为-b、a,定值电阻的阻值用R0表示,则可得该电池组的电动势为______,内阻为________。
(3)该实验测得的电动势与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”),内阻的测量值与真实值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
专题54 测量电源的电动势和内电阻(解析版)
2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训专题54 测量电源的电动势和内电阻特训目标特训内容目标1伏安法测电源的电动势和内电阻(1T—5T)目标2安阻法测电源的电动势和内电阻(6T—10T)目标3伏阻法测电源的电动势和内电阻(11T—15T)一、伏安法测电源的电动势和内电阻1.某实验小组测量一充电宝的电动势和内阻。
从说明书可知该充电宝的电动势约为5V,内阻很小,约0.1~0.3Ω,最大放电电流为2A。
(1)该小组将充电宝连接线的外绝缘层剥开,找出充电宝的正极和负极,将多用电表选择开关旋到10V直流电压挡,先进行机械调零,然后红、黑表笔分别接触充电宝的正极和负极,电表刻度盘如图甲所示,该读数为__________V。
(2)该小组想进一步精确测出该充电宝的电动势和内阻,实验室提供的器材如下:A.电压表V(量程为6V,内阻约为5kΩ)B.电流表A(量程为3A,内阻约为0.6Ω)C.滑动变阻器R1(最大阻值为60Ω)D.定值电阻R0=3ΩE.一个开关及导线若干该小组设计了两种测量充电宝电动势和内阻的电路,图乙中__________(填“A电路”或“B 电路”)更为合理,理由是______________。
(3)该小组通过调节滑动变阻器,测得多组I、U数据,并在坐标纸上描点如图丙所示,请根据描出的点作出U-I图像_________。
(4)根据U-I图像,可求得该充电宝的电动势为__________V,内阻为__________Ω。
(结果均保留两位小数)(5)根据误差分析,该充电宝的电动势的测量值比真实值__________(填“偏小”或“偏大”),内阻的测量值比真实值__________(填“偏小”或“偏大”)。
【答案】 3.8B电路由于充电宝的内阻比较小,若用A电路测量,则改变滑动变阻器接入电路的阻值时,内阻分压小,导致外电路电压表示数变化不明显,不利于测量,误差较大;而采用B 电路测量时,定值电阻一方面起到保护电路的作用,另一方面,改变滑动变阻器接入电路的阻值时,电压表示数变化较为明显,测量误差小,得出的结果较为精确 5.00 0.13 偏小 偏小【详解】(1)[1]多用电表选择开关旋到10V 直流电压挡,最小刻度为0.2V ,故读数为3.8V 。
伏阻法和安阻法测量电源电动势和内阻
测量电源电动势和内阻2 一、实验目的会用安阻法或伏阻法测量电源的电动势和内阻,会利用图像求解电动势和内阻二、实验原理1、安阻法:用电流表、电阻箱测量。
如图1所示:测出两组或多组I、R值,就能算出电动势和内阻。
原理公式:E= 。
2、伏阻法:用电压表、电阻箱测量。
如图2所示:测出两组或多组U、R值,就能算出电动势和内阻。
原理公式:E= 。
三、实验器材和电路的选择待测电源、开关、导线、变阻箱、电压表、电流表四、实验步骤:1、恰当选择实验器材,按图1或2连好实验仪器。
2、闭合开关S,接通电路,记下此时电流表和电阻箱的示数或电压表与电阻箱的示数。
3、改变电阻箱的阻值,记下各电阻对应的电流表和电压表的示数。
4、断开开关S,拆除电路。
5、分析处理数据,并求出E和r。
五、数据处理例1、某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。
该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω)、一只电流表(量程I g=0.6 A,内阻r g=0.1 Ω)和若干导线(1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求,设计图中器件的连接方式,画线把它们连接起来。
(2)实验中该同学得到两组数据R1=5.6Ω,I1=0.25A;R2=3.2Ω,I2=0.42A。
利用这两组数据你能否得到电源的电动势和内阻?(3)该同学继续实验得到了多组(R,I),并且该同学想用画图像的方式处理数据,为使处理数据变得简单,该同学想取合适的物理量作为坐标,从而使画出的图像为直线,为了达到这一目标,则该位同学应分别以什么量作为坐标?请你定性的画出图像。
(4)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录。
当电阻箱的阻值R=2.6 Ω时,其对应的电流表的示数如左下图所示.处理实验数据时,首先计算出每个电流值I的倒数1I;再制作R-1I坐标图,如右下图所示,图中已标注出了(R,1I)的几个与测量对应的坐标点,请你将与左下图实验数据对应的坐标点也标注在右下图上。
测电池的电动势和内阻的常用方法和误差分析
测电池的电动势和内阻的常用方法和误差分析公主岭市第一中学 魏景福 2012.11.12测电池的电动势和内阻的实验是高中物理电学部分的一个重点实验,也是高考的热点实验,笔者就此实验的常见方法(“伏安法”、 “伏阻法”、 “安阻法”)及误差分析的问题谈一谈个人的观点。
一、用“伏安法”测电池的电动势和内阻用“伏安法”测电池的电动势和内阻就是用电流表和电压表测电池的电动势和内阻,是通过电流表和电压表测出外电路的电流和路端电压,然后利用闭合电路的欧姆定律求出电池的电动势和内阻。
实验要求多测几组I.U 数据,求出几组E.r 值,然后取他们的平均值。
还可以用作图法处理,即利用电池的U.I 图象求出E.r 值。
用“伏安法”测电池的电动势和内阻分为电流表“内接”和电流表“外接”两种接法。
实验误差有:1、偶然误差,主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I 图象时描点不很准确;2、系统误差,主要来源于没有考虑电压表的分流和电流表的分压作用。
(一)、电流表内接(相对待测元件——电池)1、电流表内接时测量原理:如图1所示,电压表.电流表分别测出两组路端电压和总电流的值,则11U E I r =- ①,22U E I r =- ②, ① - ② 解得 2112U U r I I -=- ③, ③带入①解得 122112I U I U E I I -=- ④,2、系统误差分析:图1电路由于电流表分压使电压表读数(测量值)小于电源的实际路端电压(真实值)。
导致实验产生系统误差。
(1)通过理论的推导分析误差:设电流表的内阻为A R ,电池的电动势和内电阻的真实值分别为0E 和0r 。
则有 1101A U I R E I r +=- ⑤ 22020A U I R E I r +=- ⑥⑤﹣⑥ 得 12021A U U r R I I -=-- ⑦ ⑦代入⑤得2112021I U I U E I I -=- ⑧比较⑦、⑧式和③、④可知 r > 0r ,E =0E . 不难看出电流表内接时测得的内电阻偏大,测得的电动势准确。
关于用“安阻法”和“伏阻法”测量电源的电动势和内阻的原理及误差分析
关于用“安阻法”和“伏阻法”测量电源的电动势和内阻的原理及误差分析---------岳池县罗渡中学 胡长军测量电源的电动势和内阻的方法很多,其中我市使用的教科版教材3—1第二章第五节已经对伏安法做了详细的讲解,这里不再赘述,而本节后面的交流讨论(教科版教材3—1第62页)却让学生用安阻法和伏阻法设计实验测量电源的电动势和内阻,以下是本人对这两种方法测量电源的电动势和内阻的一些总结。
一、安阻法1 原理及数据处理电路图如图1所示,调节电阻箱电阻R ,测出几组I 、R 的值,其中I 是电流表示数,R 是电阻箱示数。
(1)计算法:由闭合电路欧姆定律()r R I E +=,有:)(测11测r R I E +=)(测22测r R I E +=假设12I I > 解得:()122121I -I R -R I I E =测,122211I -I R I -R I r =测(2)图像法:由()r R I E +=得 r E I 1R -= 作出I1R - 图像如图2所示,由数学关系,该图线的斜率E K =,在纵轴上截距的绝对值r b =。
也可以由r)I(R E +=得E r R E 1I 1+=作出R -I 1图像如图3所示。
由数学关系,该图线的斜率E1K =,在纵轴上的截距Er b =。
2 系统误差分析 (1)计算法分析:由()r R I E +=可知,我们把电阻箱的电阻作为外电阻,忽略了电流表的内阻而造成了误差,设电流表的内阻为A R ,故实际的外电阻应为A R R R +=真,用真E 表示电动势的真实值,真r 表示内阻的真实值,则方程应修正图 1E1K =Er图 3r-EK =图2为:()真真r R R I E A ++=,则有:()真真r R R I E A 11++= ()真真r R R I E A 22++=假设12I I >解得: ()测E ==122121I -I R -R I I E 真 测真r R -I -I R I -R I r A 122211<=(2)图像法分析:如图4所示,直线①是根据I 、R 的测量值所作出的I1R -图线,流过电路的总电流即为电流表的示数I 无误差,由于电流表存在内阻A R ,故实际的外电阻应为A R R R +=真,修正后的I1R -图线如图4中②所示,由于①和②的斜率相同,故测E =真E ,而在纵轴上截距的绝对值的大小关系为真真测r R r r A>+=。
实验十三 测量电源的电动势和内阻
实验十三测量电源的电动势和内阻学习目标 1.理解测量电源电动势和内阻的原理,能正确连接电路和进行实验操作。
2.会用图像法处理数据。
3.掌握伏阻法和安阻法测电动势和内阻的实验方法。
实验原理实验操作注意事项1.电路图和实物图(如图甲、乙所示)2.原理:改变滑动变阻器的电阻,测多组U、I值,根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir计算E、r。
1.选量程、连线路:按原理图连接电路,注意电压表、电流表的量程和正、负接线柱。
2.滑动变阻器滑片移到阻值最大一端。
3.测量:闭合开关,改变滑动变阻器阻值,测多组U、I值。
4.求解:利用公式法或图像法求E、r。
1.为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池。
2.电流不要过大,应小于0.5 A,读数要快。
3.要测出不少于6组的(I,U)数据,变化范围要大些。
数据处理方法一:列方程组求解电动势和内阻的大小。
(1)⎩⎨⎧U1=E-I1rU4=E-I4r;(2)⎩⎨⎧U2=E-I2rU5=E-I5r;(3)⎩⎨⎧U3=E-I3rU6=E-I6r图1⎪⎪ΔI1.由于读数不准和电表线性不良引起误差。
2.用图像法求E和r时,由于作图不准确造成误差。
3.实验时通电时间过长或电流过大,都会引起E、r变化。
4.若采用图2甲电路,由于电压表的分流作用造成误差,电压值越大,电压表的分流越多,对应的I真与I测的差值越大。
其U-I图像如图丙所示。
结论:E测<E真,r测<r真。
图25.若采用图2乙电路,由于电流表的分压作用造成误差,电流值越大,电流表的分压越多,对应的U真与U测的差值越大。
其U-I图像如图丁所示。
结论:E测=E真,r测>r真。
考点一教材原型实验例1 (2023·福建龙岩高三质检)某同学为测量玩具电瓶车上蓄电池的电动势和内电阻,现有如下实验器材:图3A.电压表V(0~10 V,内阻约为3 kΩ)B.电流表A(0~0.6 A,内阻约为2 Ω)C.定值电阻R0=13 ΩD.滑动变阻器R(0~50 Ω)E.待测蓄电池F.开关S、导线若干为了便于进行实验和保护蓄电池,该同学给蓄电池串联了一个定值电阻R0。
测电源电动势和内阻的几种方法
测电源电动势和内阻的几种方法、伏安法一一用电压表和电流表测量电源的电动势和内阻原理:用电流表和电压表分别测出电源的电流和电压,然后由闭合电路的欧姆定律列方程组求现电源的电动势和内阻;或者通过描点作出电源的U―― I图象,再根据图象来求电源的电动势和内电阻。
误差分析:用图象法,如图所示,第一种方法:E测VE真,r测<r真第二种方法:E测=E真,r测>「真例1 (2005年全国卷I)测量电源B的电动势E及内阻r (E约为4. 5V, r约为1. 5Q)。
器材:量程3V 的理想电压表V,量程0. 5A的电流表A (具有一定内阻),固定电阻R=4 Q,滑线变阻器R ',电键K,导线若干。
①画出实验电路原理图。
图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。
②实验中,当电流表读数为11时,电压表读数为U1 ;当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。
则可以求出E= ______________________ ,r= _____________ 。
(用11 , I2 , U1, U2及R表示)例2 (2007宁夏卷)禾U用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:干电池:电动势约为1.5 V,符号电压表:量程1 V,内阻998.3 Q ,符号电流表:量程1 A,符号滑动变阻器:最大阻值99999.9 Q,符号单刀单掷开关1个,符号导线若干①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内,要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。
②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的()倍,电阻箱的阻值应为()。
、伏阻法一一用电压表和电阻箱来测量电源的电动势和内阻原理:如图所示,通过改变电阻箱的阻值来改变电源的端电压,将电压和电阻值代入闭合电路欧姆定律表达式,列方程组来求得电源的电动势和内电阻。
当然也可以通过欧姆定律求出电路中的电流,然后通过描点作出电源的U――I图象来求出电源的电动势和内阻。
实验三测电源电动势和内阻
实验三:测电源电动势和内阻一、测电源电动势和内阻的方法:1.伏安法:用电流表和电压表测电动势和内阻:滑动变阻器不能选太大的,一般用几十欧的,电压表测的是路端电压。
【考察的最多】2.安阻法(电流表与电阻箱)测电动势和内阻:根据闭合电路欧姆定律写出关于R和1/I的关系,计算出斜率和截距再计算电动势和内阻3.伏阻法(电压表与电阻箱)测电动势和内阻:根据闭合电路欧姆定律写出关于1/R和1/U的关系,计算出斜率和截距再计算电动势和内阻二、常见的考法1. 数据处理:根据数据描点、连线、画图、求截距和斜率,再计算电动势和内阻【考的很多】2. 仪器的选择:电流表一般选0.6A,电压表一般选3V。
滑动变阻器一般选几十欧。
3. 干路中有保护电阻时,用等效电源法将保护电阻处理掉,再用闭合电路欧姆定律计算表达式。
4. 误差分析(考虑电压表内阻和电流表内阻)【典型例题剖析】考点1:伏安法测E,r的实验原理和数据处理★★[例1]在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验中.(1)备有如下器材A.干电池1节B.滑动变阻器(0~20 Ω)C.滑动变阻器(0~1 kΩ)D.电压表(0~3 V)E.电流表(0~0.6 A)F.电流表(0~3 A)G.开关、导线若干其中滑动变阻器应选__________,电流表应选__________.(只填器材前的序号)滑动变阻器应选阻值比较小的,电源内阻较小,否则调节起来电压变化的范围小。
(2)为了最大限度的减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.电压表测;路端电压(3)某同学根据实验数据画出的U-I图像如图所示,由图像可得电池的电动势为____________V,内电阻为____________Ω.分析:滑动变阻器应该选用阻值比电源内阻大几倍的电阻,这样调节滑动变阻器可以得到多组数据。
如果滑动变阻器阻值比较大,比电源内阻大得多,则不论怎么调节滑动变阻器,路端电压(滑动变阻器上分的电压几乎不变),因此,电压的变化范围太小,做出的图象仅局限在很小的范围内。
伏阻法安阻法测电源电动势内阻
伏阻法安阻法测电源电动势内阻
电源电动势内阻的测试方法有很多种,其中伏阻法、安阻法和测电源电动势内阻的伏阻法是一种经典的方法。
这些测试方法的共同特点是它们基于电源电动势与内阻的关系,利用不同的测量仪器来获得电源电动势和内阻的准确数值。
伏阻法是一种简单易行的测试方法,它基于电源电动势与内阻成正比的关系。
该方法的主要仪器包括一个电源和一个内阻器。
电源提供稳定的电压,内阻器则限制电流。
通过测量电路中的电流和电压,可以计算出电源电动势和内阻。
安阻法是一种利用安阻法测试电源内阻的方法。
该方法基于电源电动势与内阻成反比的关系。
安阻法的主要仪器包括一个电源和一个安阻器。
电源提供稳定的电压,安阻器则限制电流。
通过测量电路中的电流和电压,可以计算出电源电动势和内阻。
测电源电动势内阻的伏阻法是一种基于电源电动势与内阻成正比的关系的测试方法。
该方法的主要仪器包括一个电源和一个伏阻器。
电源提供稳定的电压,伏阻器则限制电流。
通过测量电路中的电流和电压,可以计算出电源电动势和内阻。
这些测试方法的共同特点是它们基于电源电动势与内阻的关系,利用不同的测量仪器来获得电源电动势和内阻的准确数值。
不同的测试方法可能具有不同的精度和适用范围,根据实际需要,可以选择合适的测试方法来获得更准确的结果。
总之,伏阻法安阻法测电源电动势内阻是一种经典的方法,它基于电源电动势与内阻成正比、反比的关系,可以获得电源电动势和内阻的准确数值。
这种测试方法具有简单易行、精度高等优点,因此被广泛应用于各种电源的测试中。
测定电池电动势和内阻的七种方法
测定电池电动势和内阻的七种方法一.利用电压表和电流表测定电池电动势和内阻(伏安法)①实验原理:由闭合电路欧姆定律,设计如图1所示的电路,改变滑动变阻器R的阻值,测几组不同的I、U值,获得实验数据。
②数据处理:联立方程组用公式法(逐差法)求出电池电动势和内阻。
也可以画出关系图象,图线纵截距为电源的电动势E、斜率的绝对值为电源的内阻r,图线横截距为短路电流。
二.利用电压表和电阻箱测定电池电动势和内阻(伏阻法)实验原理:由闭合电路欧姆定律,设计如图9所示电路,改变电阻箱R的阻值,测得几组不同的R、U值,获得实验数据。
数据处理:可以联立方程组,利用公式法和平均值法求出电池电动势和内阻。
也可以画出图象,如图10所示,据变形得:。
由图象可得:图线纵截距的倒数为电源的电动势,图线横截距倒数的绝对值为电源的内阻,图象的斜率,即。
三.利用电流表和电阻箱测定电池电动势和内阻(安阻法)实验原理:由闭合电路欧姆定律,设计如图13所示电路,改变电阻箱R的阻值,测得几组不同的R、I值,获得实验数据。
数据处理:可以联立方程组,利用公式法和平均值法求出电池电动势和内阻。
也可以画出图象,如图14所示,据变形得:。
由图象可得:图线斜率为电源的电动势E,纵截距的绝对为电源的内阻r(不计电流表内阻),图线横截距为。
还可以画出图象,如图15所示,由E=I(R+r)变形得:。
由图象可得:图线斜率为电源的电动势E的倒数,纵截距为b=,则r=bE,横截距的绝对值为电源的内阻。
四.利用两只电压表测定电池电动势和内阻(伏伏法)实验原理:测量电路如图22所示,断开S时,测得两电压表的示数分别为;再闭合S,测得电压表V1的示数为,获得实验数据。
数据处理:联立方程组,利用公式法和平均值法求出电池电动势和内阻。
五.利用两只电流表测定电池电动势和内阻(安安法)实验原理:测量电路如图24所示,闭合S时,测得两电流表的示数分别为,调节滑动变阻器改变R,测得几组不同的电流值,获得实验数据。
高中物理电学实验《测量电源电动势和内阻》的基本方法及误差分析
高中物理电学实验《测量电源电动势和内阻》的基本方法及误差分析作者:何妹才来源:《师道·教研》2020年第04期《测量电源电动势和内阻实验》是高中物理重要实验之一,也是高考的热门考点。
与近年来的高考试题相比,该实验的测试点主要体现在实验原理和图像处理上。
它对学生的实验误差分析和数据处理能力、知识迁移和创新思维能力有较高的要求,注重培养学生的物理核心素养。
这个实验的难点在于电路选择和误差分析,因此本文首先从基本伏安法入手,运用三种常用方法进行误差分析,然后比较和扩展伏安法的四种变式及其误差,找到共同点,更好地指导实验教学。
一、伏安法测量电源电动势和内阻的内外接法1.电路分析伏安法测量电源电动势和内阻有两种方法,分别是电流表外接法(如图1所示)和电流表内接法(如图2所示)。
与《伏安法测电阻》实验不同的是,本实验的内外接法不是以电流表和待测电阻的连接方法为判断依据,而是以电流表和电源的连接方法为判断依据,因为在本实验中的待测电阻实为电源的内阻,这也是学生较为疑惑之处。
2.误差分析根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir,此处的U应为路端电压和I为相应的干路电流,本实验使用的是实际电表,由于电表内阻的存在,不可避免地存在实验误差。
若采取图1的电流表外接法,由于电压表分流,电流表所测电流小于其干路电流;若采取图2的电流表内接法,由于電流表分压,电压表所测电压小于路端电压。
这两种方法各有利弊,那么哪种方法比较合适,在实践中应该如何选择?为了解决这个问题,我们必须先从这两种方法产生的实验误差开始,然后结合实际电路作出正确的选择。
针对伏安法的这两种接法的误差分析,常用方法有三种,分别是图像分析法、公式分析法、等效电源法(详见表1所示)。
3.电路选择建议通过表1的比较可以看出,采用电流表外接方式时,电压表的内阻RV远大于外电阻R,以减少电压表分流带来的误差。
当电流表内部连接时,电流表的内阻RA应比电源的内阻R小得多,以减少电流表分压引起的误差。
实验:测定电池的电动势和内阻
实验:测定电池的电动势和内阻一、实验原理和方法图11.伏安法:由E =U +Ir 知,只要测出U 、I 的两组数据,就可以列出两个关于E 、r 的方程,从而解出E 、r ,用到的器材有电池、开关、滑动变阻器、电压表、电流表,电路图如图1所示。
2.安阻法:由E =IR +Ir 可知,只要能得到I 、R 的两组数据,列出关于E 、r 的两个方程,就能解出E 、r ,用到的器材有电池、开关、电阻箱、电流表,电路图如图2所示。
图23.伏阻法:由E =U +UR r 知,如果能得到U 、R 的两组数据,列出关于E 、r 的两个方程,就能解出E 、r ,用到的器材是电池、开关、电阻箱、电压表,电路图如图3所示。
图3二、实验步骤(以伏安法为例)1.电流表用0~0.6 A 量程,电压表用0~3 V 量程,按实验原理图(如图1)连接好电路。
2.把滑动变阻器的滑片移到最左端,使其阻值最大。
3.闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显的示数,记录一组数据(I 1、U 1)。
用同样的方法测量几组I 、U 值。
4.断开开关,整理好器材。
5.处理数据,用公式法和图象法这两种方法求出电池的电动势和内阻。
三、实验数据的处理1.计算法:由E =U 1+I 1r ,E =U 2+I 2r 可解得 E =I 1U 2-I 2U 1I 1-I 2,r =U 2-U 1I 1-I 2。
可以利用U 、I 的值多求几组E 、r 的值,算出它们的平均值。
2.作图法(1)本实验中,为了减少实验误差,一般用图象法处理实验数据,即根据多次测出的U 、I 值,作U -I 图象。
(2)将图线两侧延长,纵轴截距点意味着断路情况,它的数值就是电池电动势E 。
(3)横轴截距点(路端电压U =0)意味着短路情况,它的数值就是短路电流I 短=E r 。
(4)图线斜率的绝对值等于电池的内阻r ,即r =|ΔU ΔI |=EI 短,如图4所示。
图4四、注意事项1.为使电池的路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表。
关于用“安阻法”和“伏阻法”测量电源的电动势和内阻的原理及误差分析
关于用“安阻法”和“伏阻法”测量电源的电动势和内阻的原理及误差分析安阻法和伏阻法是测量电源的电动势和内阻的常用实验方法。
它们利用电动势与电源内阻及外部电阻的关系进行测量。
下面将详细介绍安阻法和伏阻法的原理及误差分析。
安阻法原理:安阻法是基于电动势与内阻之间的关系进行测量的方法。
该方法使用两个可变电阻R1和R2,连入电源的正负极杆上。
当电阻R1和R2的总阻值等于电源的内阻值r时,在电路中不存在电流,此时测得的电压即为电动势。
当R1=R2+r时,根据电路电压分压法可得电源正极的电压为:U1=(E-Ir)*(R2/(R1+R2))其中,E为电源的电动势,I为电路中的电流。
当测量到电压U1时,根据已知的R2值和电流I值,便可计算得到电源的电动势E。
伏阻法原理:伏阻法是利用电源的内阻和外部电阻之间的关系进行测量的方法。
该方法通过连入不同阻值的外部电阻R,测量电源正极和负极之间的电压U,然后根据欧姆定律计算电流I,再根据电动势的定义推导得到电源的电动势E。
根据欧姆定律可得:U=I*(R+r)其中,E为电源的电动势,r为电源的内阻。
当测量到电流I和电压U时,根据已知的外部电阻R值,便可通过计算得到电源的电动势E。
误差分析:1.考虑电源的内阻对测量结果的影响:安阻法和伏阻法都需要考虑电源的内阻对测量结果的影响。
当电源的内阻较大时,电源的电动势会有一定程度的下降。
因此,在实际测量中,应尽量选择内阻较小的电源或使用外部电阻较大的伏阻法进行测量,以减小内阻对测量结果带来的误差。
2.测量电流和电压的误差:测量电流和电压时,仪器的误差会对测量结果造成影响。
因此,在测量过程中需要选择合适的测量仪器,并根据其精度进行误差分析和校正,以提高测量的精确度。
3.外部电阻的选择:在伏阻法中,外部电阻的选择也会影响测量结果。
当外部电阻太小会导致电流过大,从而使电源的内阻对测量结果产生较大的影响。
因此,应根据实际情况选择适当大小的外部电阻,以保证测量结果的准确性。
电源电动势和内阻的三种测量方法
龙源期刊网
电源电动势和内阻的三种测量方法
作者:宫子和
来源:《理科考试研究·高中》2015年第02期
测量电源电动势和内阻的基本方法是用双表测量的伏安法,基于这一方法,又衍生出用单表测电动势和内阻的两种常用方法(伏阻法和安阻法).下面就三种常用测量方法进行简要分析.
一、伏安法
1.原理:闭合电路欧姆定律U=E-Ir;
2.电路:如图1、图2.
3.数据处理
方法1:根据原理:U=E-Ir,列方程组求解.
方法2:根据测量数据描点、做U-I图象.
由图象求解.如图3.U-I图线的物理意义:纵轴截距为电动势E=U0;斜率绝对值为内阻r .
4.误差分析
(1)电路1的误差分析:由于电压表分流,电动势和内阻的测量值都小于真实值.按此图1的测量值实际是图4虚框内等效电源的电动势和内阻 .
即E测=RVERV+r (E测
(2)电路2的误差分析:由于电流表分压,内阻的测量值大于真实值. 按此图的测量值实际是图5虚线内等效电源的电动势和内阻.
即E测=E r测=r+rA (r测
二、伏阻法。
第十二章 3 第2课时 伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻
第2课时 伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻[学习目标] 掌握用伏阻法和安阻法测电动势和内阻的原理,会选用实验器材正确连接电路并进行实验数据处理.一、伏阻法测电动势和内阻 1.实验思路由E =U +Ir =U +UR r 知,改变电阻箱阻值,测出多组U 、R 值,通过公式或图像可求出E 、r .实验电路如图1所示.图12.实验器材电池、电压表、电阻箱、开关、导线. 3.数据处理(1)计算法:由⎩⎨⎧E =U 1+U 1R 1rE =U 2+U2R2r 解方程组可求得E 和r .(2)图像法:由E =U +U R r 得:1U =1E +r E ·1R .故1U -1R 图像的斜率k =r E ,纵轴截距为1E ,如图2.由图像的斜率和截距求解.图2二、安阻法测电动势和内阻 1.实验思路如图3所示,由E =IR +Ir 知,改变电阻箱的阻值,测出多组I 、R 的值,通过图像就可求出E 、r 的值.图32.实验器材电池、电流表、电阻箱、开关、导线. 3.数据处理(1)计算法:由⎩⎪⎨⎪⎧E =I 1R 1+I 1rE =I 2R 2+I 2r 解方程组求得E ,r .(2)图像法:由E =I (R +r )得:1I =1E R +rE1I -R 图像的斜率k =1E ,纵轴截距为rE (如图4甲) 又R =E ·1I-rR -1I 图像的斜率k =E ,纵轴截距为-r (如图乙).由图像的斜率和截距求解.图4一、伏阻法测电动势和内阻为了测量由两节干电池组成的电源的电动势和内电阻,某同学设计了如图5甲所示的实验电路,其中R 为电阻箱,R 0=5 Ω为保护电阻.图5(1)按照图甲所示的电路图,将图乙所示的实物连接成实验电路.(2)保持开关S 断开,调整电阻箱的阻值,再闭合开关S ,读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值.多次重复上述操作,可得到多组电压值U 及电阻值R .以1U 为纵坐标,以1R 为横坐标,画出1U -1R 的关系图线(该图线为一直线),如图丙所示.由图线可求得电池组的电动势E =________ V ,内阻r =________ Ω.(结果均保留两位有效数字) 答案 (1)如图所示(2)2.9 1.2解析 (2)由闭合电路欧姆定律得E =U +U R (R 0+r ),变形得1U =1E +R 0+r E ·1R ,结合题图丙1U -1R 图像可知纵轴截距为1E ,图像的斜率k =R 0+r E ,代入数据解得E ≈2.9 V ,r ≈1.2 Ω.二、安阻法测电动势和内阻一同学测量某干电池的电动势和内阻.(1)如图6所示是该同学正准备接入最后一根导线(图中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处____________;____________.图6(2)实验测得的电阻箱阻值R 和理想电流表示数I ,以及计算出的1I数据见下表:R /Ω 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 I /A0.150.170.190.220.261I/A -1 6.7 5.9 5.3 4.5 3.8根据表中数据,在图7方格纸上作出R -1I关系图像.图7由图像可计算出该干电池的电动势为________V(结果保留三位有效数字);内阻为________Ω(结果保留两位有效数字). 答案 (1)开关未断开 电阻箱阻值为零(2)见解析图 1.37(1.34~1.40均可) 1.2(1.0~1.4均可)解析 (1)在电学实验中,连接电路时应将开关断开,电阻箱的阻值调为最大,确保实验仪器、仪表的安全.(2)根据闭合电路欧姆定律得 E =I (R +r )即R =E I -r =E ·1I -r ,即R -1I 图像为直线.描点连线后图像如图所示.根据图像可知r =1.2 Ω. 图像的斜率为电动势E ,在R -1I 图像上取两点(1.2,0.40)、(5,5.60)则E =5.60-0.405-1.2V ≈1.37 V.针对训练 某学习小组设计了如图8甲所示的电路测量电源电动势E 和内阻r .实验器材有:待测电源,电流表A(量程为0.6 A ,内阻不计),电阻箱R ,开关S ,导线若干.闭合S ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应电流I ,由测得的数据绘出了如图乙所示的1I -R 图线,则电源电动势E =______ V ,内阻r =________Ω.(结果均保留两位有效数字)图8答案 1.5 3.01.为了测出电源的电动势和内阻,除待测电源和开关、导线以外,配合下列哪组仪器,不能达到实验目的( )A .一个电流表和一个电阻箱B .一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C .一个电压表和一个电阻箱D .一个电流表和一个滑动变阻器 答案 D解析 根据E =I (R +r ),由电流表测出电流,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E 、r ,A 正确;根据E =U +Ir ,由电流表测出电流,由电压表测出电压,可以求出E 、r ,B 正确;根据E =U +UrR ,由电压表测出电压,用电阻箱读出外电阻的阻值,可以求出E 、r ,C 正确;因为滑动变阻器不能读出电阻的数值,所以只有一个电流表和一个滑动变阻器,不能测出电源的电动势和内阻,D 错误.2.某物理兴趣小组的同学利用实验探究电池的电动势和内阻,实验的主要操作如下: (1)先用电压表直接接在电池两极粗测电池的电动势,这样测出的电动势比真实值________(填“偏大”或“偏小”);(2)再按图1甲接好电路进行实验,记下电阻箱和电压表对应的一系列读数R 、U ,并计算得下表所列数据;1U /(V -1) 0.80 1.07 1.30 1.47 1.80 2.27 1R/(Ω-1) 0.20.50.8 1.01.52.0图1(3)在图乙坐标纸上画出1U -1R图像;(4)根据图乙中所画的图像可算出电池的电动势为________ V ,电池的内阻为________ Ω.(结果均保留三位有效数字)答案 (1)偏小 (3)见解析图 (4)1.67(1.55~1.75均对) 1.40(1.32~1.48均对)解析 (1)用电压表直接接在电源两端所测的电动势,实际上测量的是路端电压,故测量值偏小.(3)如图所示.(4)由闭合电路欧姆定律得E =U +U R r ,得1U =1E +r E ·1R ,因此图线的纵轴截距表示电动势的倒数1E =0.60,得E ≈1.67 V ,图线的斜率k =r E =2.2-0.61.9-0,将1E=0.60代入得r ≈1.40 Ω.3.要测量一电源的电动势E(小于3 V)和内阻r(约1 Ω),现有下列器材:理想电压表(3 V和15 V两个量程)、电阻箱R(0~999.9 Ω)、定值电阻R0=3 Ω、开关和导线.某同学根据所给器材设计如图2甲的实验电路:图2(1)电路中定值电阻R0的作用是_____________________________________________________________________________________________________________________.(2)请根据图甲电路,在图乙中用笔画线代替导线连接电路.(3)该同学调节电阻箱阻值R,读出对应的电压表示数U,得到两组数据:R1=2 Ω时,U1=2.37 V,R2=4 Ω时,U2=2.51 V.由这两组数据可求得电源的电动势E=______V,内阻r =______Ω.(结果均保留三位有效数字)答案(1)保护电源,防止短路(2)见解析图(3)2.94 1.21解析(1)若无R0存在,当R调节到阻值为0时,外电路短路,有烧坏电源的危险,故R0的作用是保护电源,防止短路;(2)如图所示,注意电压表量程选择,开关置于干路.(3)根据闭合电路欧姆定律,当电阻箱读数为R1=2 Ω时E=U1+U1R1+R0r当电阻箱读数为R2=4 Ω时E=U2+U2R2+R0r联立以上两式得E≈2.94 V,r≈1.21 Ω.4.某同学利用电压表和电阻箱测定一节干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5 Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图3(a).图3(1)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接. (2)请完成下列主要实验步骤:①检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是________; ②将开关S 1闭合,开关S 2断开,电压表的示数是1.49 V ; ③将开关S 2______,电压表的示数是1.16 V ;断开开关S 1.(3)使用测得的数据,计算出干电池的电动势是______,内阻是________(计算结果保留小数点后两位).答案 (1)如图所示 (2)①20 Ω ③闭合 (3)1.49 V 0.69 Ω解析 (2)由题图(c)读得电阻箱阻值为R =20 Ω;将S 1闭合,S 2断开,电压表示数为电源电动势E =1.49 V ,将S 2再闭合,电压表示数为电阻箱R 两端电压. (3)将电压表视为理想电表,则干路电流I =U V R =1.1620 A =0.058 A.因为I =ER 0+R +r ,所以r =EI-R 0-R ≈0.69 Ω.5.现有一特殊电池,它的电动势E 约为9 V ,内阻r 约为40 Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图4甲所示的电路进行实验,图中电流表的内阻R A 为5 Ω,R 为电阻箱,阻值范围为0~999.9 Ω,R 0为定值电阻,对电路起保护作用.图4(1)实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格,本实验选用哪一种规格的定值电阻最好________.A.10 ΩB.50 ΩC.150 ΩD.500 Ω(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了图乙所示的图线,则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E=________ V,内阻r=________ Ω.答案(1)C(2)1045解析(1)把电阻箱的阻值调为零,则电路中的电流最大I max=ER A+R0+r,代入数据得R0=135 Ω对比备选选项,C符合要求.(2)根据闭合电路欧姆定律I=ER0+R+R A+r得1 I =1E(R0+R+R A+r)在图线上取两个点,读出两组1I、(R+R0)数据,代入方程解得E=10 V,r=45 Ω.6.某同学设计如图5所示电路用来测量电源的电动势和内阻,其中电流表内阻为R A,量程为0~0.6 A.图5(1)实验前,应先将电阻箱电阻调到________(填“最大值”“最小值”或“任意值”).(2)改变电阻箱的阻值R ,分别测出通过电流表的电流I .下列两组R 的取值方案中,比较合理的方案是________(填“1”或“2”).(3)根据实验数据描点,绘出的1I -R 图像是一条直线.若直线的斜率为k ,在1I 坐标轴上的截距为b ,则该电源的电动势E =________,内阻r =________(用k 、b 和R A 表示). 答案 (1)最大值 (2)2 (3)1k bk-R A解析 (1)为保护电流表,实验前应将电阻箱的电阻调到最大值.(2)实验时,若电阻箱的阻值太大,电流很小,实验误差大,所以比较合理的是方案2. (3)由闭合电路欧姆定律有E =I (r +R A +R ),整理得1I =1E R +r +R A E ,所以k =1E ,b =r +R A E ,解得E =1k ,r =bk-R A .。
高中物理新教材同步 必修第三册 第12章 3 第2课时 伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻
第2课时 伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻[学习目标] 1.掌握用伏阻法和安阻法测电池的电动势和内阻的原理(重点)。
2.会选用实验器材正确连接电路并进行实验数据处理(重点)。
一、伏阻法测电动势和内阻1.实验思路由E =U +Ir =U +UR r 知,改变电阻箱阻值,测出多组U 、R 值,通过公式或图像可求出E 、r 。
实验电路如图所示。
2.实验器材电池、电压表、电阻箱、开关、导线。
3.数据处理(1)计算法:由⎩⎨⎧E =U 1+U 1R 1rE =U 2+U2R2r 解方程组可求得E 和r 。
(2)图像法:由E =U +U R r 得:1U =1E +r E ·1R 。
故1U -1R 图像的斜率k =r E ,纵轴截距为1E ,如图。
由图像的斜率和截距求解。
4.误差分析电压表的分流造成电动势的测量值偏小,内阻的测量值偏小。
例1 (2023·萝北县高级中学高二开学考试)某中学课外兴趣小组测量手机电池的电动势和内阻的实验原理图如图甲所示,已知电池的电动势约为3 V 、内阻小于1 Ω,现提供的器材如下:A .手机电池;B .电压表V 1(量程为0~15 V ,内阻约为10 kΩ);C .电压表V 2(量程为0~3 V ,内阻约为10 kΩ);D .电阻箱R (0~99.9 Ω);E .定值电阻R 01=2 Ω;F .定值电阻R 02=100 Ω;G .开关和导线若干。
(1)如果要准确测量电池的电动势和内阻,电压表应选择 ;定值电阻R 0应选择 。
(均选填实验器材前的标号)(2)兴趣小组一致认为用线性图像处理数据便于分析,于是在实验中改变电阻箱的阻值R ,记录对应电压表的示数U ,获取了多组数据,画出的1U -1R 图像为一条直线,如图乙所示,若把流过电阻箱的电流视为干路电流,则可得该电池的电动势E = V ,内阻r =_______ Ω。
(结果均保留两位有效数字)(3)若考虑电压表的分流作用,则该实验中电动势的测量值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
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测量电源电动势和内阻2
一、实验目的
会用安阻法或伏阻法测量电源的电动势和内阻,会利用图像求解电动势和内阻
二、实验原理
1、安阻法:用电流表、电阻箱测量。
如图1
所示:测出两组或多组I、R值,就能算出
电动势和内阻。
原理公式:
E= 。
2、伏阻法:用电压表、电阻箱测量。
如图2
所示:测出两组或多组U、R值,就能算出
电动势和内阻。
原理公式:E= 。
三、实验器材和电路的选择
待测电源、开关、导线、变阻箱、电压表、电流表
四、实验步骤:
1、恰当选择实验器材,按图1或2连好实验仪器。
2、闭合开关S,接通电路,记下此时电流表和电阻箱的示数或电压表与电阻箱的示数。
3、改变电阻箱的阻值,记下各电阻对应的电流表和电压表的示数。
4、断开开关S,拆除电路。
5、分析处理数据,并求出E和r。
五、数据处理
例1、某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。
该同学想测量一下这个电池的电动势E
和内电阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω)、一只电流
表(量程I g=0.6 A,内阻r g=0.1 Ω)和若干导线
(1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求,设计图中器件的连接
方式,画线把它们连接起来。
(2)实验中该同学得到两组数据R1=5.6Ω,I1=0.25A;
R2=3.2Ω,I2=0.42A。
利用这两组数据你能否得到电源的电动势和
内阻?
(3)该同学继续实验得到了多组(R,I),并且该同学想用画图像的方式处理数据,为使处
理数据变得简单,该同学想取合适的物理量作为坐标,从而使画出的图像为直线,为了达到
这一目标,则该位同学应分别以什么量作为坐标?请你定性的画出图像。
(4)接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录。
当电
阻箱的阻值R=2.6 Ω时,其对应的电流表的示数如左下图所示.处理实验数据时,首先计
算出每个电流值I的倒数
1
I;再制作R-
1
I坐标图,如右下图所示,图中已标注出了(R,
1
I)
的几个与测量对应的坐标点,请你将与左下图实验数据对应的坐标点也标注在右下图上。
(5)在图上把描绘出的坐标点连成图线。
(6))根据图描绘出的图线可得出这个电池的电动势
E=________V,内电阻r=________Ω。
例2、某研究性学习小组采用如图所示的电路测量某干电池的电
动势E和内阻r,R为电阻箱,V为理想电压表,其量程略大
于电池的电动势。
实验中通过多次改变电阻箱的阻值R,从电
压表上读出相应的示数U,该小组同学发现U与R不成线性关
系,于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示。
回答下列问题:
(1)根据表中的数据和实验原理,你认为第______(填序号)组数据是错误的,原因是
_______________________________________________________
(2)为了得到线性关系,你觉得该小组该以什么量作为坐标轴,请定性画出图像。
并说出图
像的什么表示电源的电动势和内阻。
(3)以1/U 为纵坐标,以1/R 为横坐标,根据表格数据画出图线。
由图线可知,该干电池的电动势E =________ V ,内阻r =________ Ω (结果保留两位有效数字)
课后作业
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、在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路。
(1)实验时,应先将电阻箱的电阻调到_______。
(选填“最大 值”、“最小值”或“任意值”)
(2)改变电阻箱的阻值R ,分别测出阻值R 0=10 Ω的定值电阻
两端的电压U 。
下列两组R 的取值方案中,比较合理的方案是________。
(选填“1”或“2”)
(3)根据实验数据描点,绘出的1
U -R 图象是一条直线。
请你在下图的方框中定性的画出该直
线。
若直线的斜率为k ,在1
U 纵轴上的截距为b ,则该电源的电动势E =________,内阻r =
________。
(用k 、b 和R 0
表示)
3、某研究性学习小组利用如图1所示电路测量电池组的
电动势E 和内阻r 。
根据实验数据绘出如图2所示 的R —1/I 图线,其中R 为电阻箱读数,I 为电流表 读数,由此可以得到E = V ,r = Ω。
4、现有一特殊的电池,其电动势E 约为9V ,内阻r 在35~55Ω范围,最大允许电流为50mA 。
为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计,R 为电阻箱,阻值范围为0~9999Ω;R 0是定值电阻.
甲
乙
(1)实验室备有的保护电阻R 0有以下几种规格:本实验应选用( ) A .10Ω,2.5W B .50Ω,1.0W C .150Ω,1.0W D .1500Ω,5.0W
(2)该同学接入符合要求的R 0后,闭合开关S ,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U ,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图乙所示的图线.则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示____________________。
(3)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E 为________V ,内电阻r 为________Ω。