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

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。