测定电源的电动势和内阻下复习资料
实验：测定电池的电动势和内阻复习课
• 2.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 • ⑧ 开关、导线若干 • 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）； • ⑵ 请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标 上所选用器材的符号。
• 有两只电压表A和B，量程已知，内阻不知 等于多少；另有一节干电池，它的内阻不 能忽略，但不知等于多少.只用这两只电压 表、开关和一些连接用的导线，能通过测 量计算这节电池的电动势(已知电动势不超 出电压表的量程，干电池不许拆开).(1)画出 你测量时所用的电路图；(2)以测得的量作 为已知量，导出计算电动势的式子.
R
A
R
V S 甲
V S 乙 A
• 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。
• 1.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，ra<rb • C、Ea<Eb，ra>rb D、Ea<Eb，ra<rb
问题四：实验设计
• 1、如何根据已知条件设定电 路图？ • 2、主要有哪几种电路设计方 式？ • 3、你能为例4设计一种其他 形式的电路图吗？
伏安法测电源电动势和内阻专题复习
伏安法测电源电动势和内阻专题复习教案
上海市实验学校
李长辉
教学目标
1.知识与技能
（1）复习电流表和电压表的使用方法及量程的选择。
（2）学会设计电路及连接电路。
（3）理解测量电动势和内阻的原理
2.过程与方法
（1）.学会利用图线处理数据的方法。
（2）使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能。
（3）学会误差分析，掌握减少实验误差的方法
3.情感态度和价值观
（1）通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣，培养学生观察能力、思维能力
和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。
（2）培养学生具备敢于质并疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神。
（3）通过实验，培养学生团结协作的精神。
教学器材
投影仪
教学方法：
讨论和讲解相结合。
教学重难点
电路的设计和器材的选择、图像法处理数据、误差分析和故障的判断。
教学流程图
教学过程
一．新课引入
1.复习电源电动势和内阻基本概念。
课前复习：
电动势和内阻引入测量原理和测量方法。
新课教学电路设计、数据处理、
误差分析、故障判断。
小结
2.介绍测量电动势和内阻的测量原理。
二．新课教学
1.电路的设计：
量程的选择及电流表的内外接。
2.电路的连接注意事项：
开关、变阻器、电流表和电压表。
3．实验数据的处理方法：
计算法和图像法
4.误差分析：内接法和外接法
5.课堂练习（几种常见的故障判断）
小结作业。
测定电源电动势和内阻实验复习PPT教学课件
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
⑧ 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）
（2）请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选
用器材的符号。
（3）上图为某一同学根据他设计的实验，绘出的I1—I2图线 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 =__________。
Xb
=
15+5×2 +11 200×2+200
=6%
4、基因型频率： 每种基因型个体数占种群总个体数的比例
特定基因型的个数
基因型频率 =
×100%
总的个数
例3： 豚鼠黑色对白色为显性，由一对等位基因（B、b）
控制，基因B的频率为p，基因b的频率为q， 现有100只豚鼠，BB、Bb、bb的个体数分别为81，18， 1，
• 它们都要吃树叶而树叶不够吃 （生存斗争）；
• 它们有颈长和颈短的差异 （遗传变异）；
• 颈长的能吃到树叶生存下来， 颈短的却因吃不到树叶而最终 饿死了（适者生存）。
生物普遍存在变异
影响存活与繁殖
生存斗争
适者生存，不适者淘汰
数代选择
适应环境的所需变异被保存
进化，新物种产生
达尔文把这种在生存斗争中，适者生存、 不适者被淘汰的过程，叫做自然选择. 达尔文认为： 自然选择是进化的重要动力和机制.
所表示的物理量，用符号表示)
c．图丙中___________表示E，___________表示r．
物理一轮复习课练25实验测定电源的电动势和内阻练习使用多用电表含解析
课练25 实验测定电源的电动势和内阻练习使用多用电表1．某同学测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材．A．被测干电池一节B．电流表1:量程0～0.6 A，内阻r＝0。
3 ΩC．电流表2:量程0～0。
6 A，内阻约为0。
1 ΩD．电压表1：量程0～3 V，内阻未知E．电压表2:量程0~15 V,内阻未知F．滑动变阻器1：阻值范围为0～10 Ω,允许通过最大电流2 AG．滑动变阻器2:阻值范围为0～100 Ω，允许通过最大电流1 AH．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．(1)在上述器材中请选择适当的器材，电流表选择________，电压表选择________,滑动变阻器选择________．（填写器材前的字母）（2)实验电路图应选择图________(填“甲”或“乙”）．(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U－I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝________V,内阻r＝________Ω.2．某同学利用电流表、理想电压表和滑动变阻器在实验室做测定干电池的电动势和内阻实验，该同学分别用图甲和图乙所示的电路进行实验,并判断电流表的不同连接方式对测量结果产生的影响,他将这两种实验方案所得的数据用图线的形式画在同一U－I图象中，如图丙所示．由图象可得，电池的电动势E ＝________V，内阻r＝________Ω，电流表的内阻R A＝________Ω.(计算结果均保留两位小数）3．（1)如图所示为指针式多用电表，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一定值电阻的阻值,测量的某些操作步骤如下：①调节指针定位螺丝部件,使电表指针指向电流0刻度处；②将选择开关旋转到欧姆挡位置；③将红、黑表笔分别插入“＋”“－”插孔,笔尖相互接触，调节部件________(选填“S”“K”或“T"）,使电表指针指向“0 Ω”；④测量该定值电阻阻值时，多用电表指针示数如图所示，则该电阻的阻值为________Ω。
高考物理二轮复习 实验 测量电源的电动势和内阻(1)
测量电源的电动势和内阻一．考点整理基本概念2．实验原理：实验依据定律，实验电路如图所示．⑴E和r 的求解：由U = E –Ir，即U1 = E –I1r 、U2 =E–I2r，解得E= 、r= ．⑵作图法数据处理，如图所示，图线与纵轴交点为E，图线与横轴交点为I短 = ，图线的斜率表示r= ．3．实验器材：电池（被测电源）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、、．4．实验步骤：⑴电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按图甲连接好电路．⑵把变阻器的滑片移动到使阻值的一端．⑶闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据（I1、U1）．用同样方法测量几组I、U值．填入表格中．⑷断开开关，拆除电路，整理好器材．5．数据处理：本实验中数据的处理方法一是联立方程求解的法，二是法．方法1：取六组对应的U、I数据，数据满足关系式U1 = E–I1r、U2 = E–I2r、U3 = E–I3r……让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A方法2：以路端电压为纵轴、干路电流为横轴建立–坐标系，在坐标平面内描出各组（I，U）值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴的交点即是（一次函数的纵轴截距），直线的斜率大小即为电池的，即r = ．6．误差分析：⑴偶然误差：①读数和电表线性不良引起误差．②用图象法求E和r时，由于作图不准确造成的误差．③测量过程中通电时间过或电流过，都会引起E、r变化．⑵系统误差：由于电压表和电流表内阻影响而导致的误差．①如图甲电路：在理论上E = ，其中电压表示数U是准确的电源两端电压．而实验中忽略了通过电压表的电流I V而形成误差（如图乙中虚线段），而且电压表示数越大，I V越大．结论：当电压表示数为零时，I V= 0，I A= I短，短路电流测量值 = 真实值；E测< E真；因为r测 = E/ I短，所以r测< r真．实际上r测是电压表内阻和电源内阻r的并联值，当然应变小．②如图丙电路：U–I图线如图丁所示，I A为电源电流真实值，理论上有E= ，其中的U A不可知，而造成误差（如虚线段为U A），而且电流表示数越大，U A越大，当电流为零时，U A= 0，电压为准确值，等于E．结论：E为真实值，即E测 = E真；I短测< I短真；又因为r = E/ I短，所以r测> r真，r测实际是r和R A的串联值．因干电池内阻r很小，因此选用甲电路．7．注意事项⑴为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜，可选用已使用过一段时间的干电池．⑵干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5 A．因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即．⑶要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值再求．⑷在画U–I图线时，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．个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑．这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度．⑸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．不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻．8．实验改进：⑴用一个电流表和电阻箱测量，电路如图（a），测量原理为：E= I1(R1+ r)，E = I2(R2 + r)，由此可求出E和r，此种方法使测得的电动势无偏差，但内阻偏．⑵用一个电压表和电阻箱测量，电路如图（b），测量原理为：E = ，E = ，由此可求出r和E，此种方法测得的电动势和内阻均偏．⑶用一只电压表粗测电动势，直接将电压表接在电源两端，所测值近似认为是电源电动势，此时U= ≈E，需满足R V >> r．⑷ 用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图（c）所示．测量方法为：断开S，测得V1、V2的示数分别为U1、U2，此时E= ，R V为V1的内阻；再闭合S，V1的示数为U′1，此时E = ，解方程组可求得E．二．思考与练习思维启动1．在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（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．⑴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”）；⑵改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0 = 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”）；方案编号电阻箱的阻值/Ω1 400.0 350.0 300.0 250.0 200.02 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0⑶根据实验数据描点，绘出的U–R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在1U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R0表示）．2．某同学设计了一个如图甲所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电动势约为3 V）、电流表（量程0.6 A，内阻小于1Ω）、电阻箱R1（0～99.99Ω）、滑动变阻器R2（0～10Ω）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干，考（a）（b）（c）虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略．⑴ 该同学按图连线，通过控制开关状态，使K ______，S 拨向______，测得电流表内阻约为0.20 Ω.试通过分析判断该测量产生的系统误差为：测量值________真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）．⑵ 测电源电动势和内电阻时，要将K ______，S 拨向________．⑶ 图乙是由实验数据绘出的1I– R 图象，由此求出待测干电池组的电动势E = ________V 、内阻r =________Ω（计算结果保留三位有效数字）．三．考点分类探讨 典型问题 〖考点1〗伏安法测电源电动势和内阻 【例1】某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E 和内阻r ，并探究电极间距对E 和r 的影响．实验器材如图所示．① 测量E 和r 的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U 和流过电源的电流I ，依据公式________，利用测量数据作出U －I 图象，得出E 和r ．② 将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图中用笔画线代替导线连接电路．③ 实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U – I 图象如图中（a ）、（b ）、（c ）、（d ）所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势________（填“增大”、“减小”或“不变”），电源内阻________（填“增大”、“减小”或“不变”）．曲线（c ）对应的电源电动势E = ________V ，内阻r = ________Ω．当外电路总电阻为2500 Ω时，该电源的输出功率P = ________mW ．（均保留三位有效数字）【变式跟踪1】用DIS 测量干电池的电动势和内电阻的实验电路如图甲所示，已知干电池允许的最大供电电流为0.5 A ． ⑴ 实验时应选用下列哪种滑动变阻器________ A ．1 000 Ω，0.1 A B ．50 Ω，2.0 A C ．10 Ω，2.0 A D ．50 Ω，0.1 A⑵ 根据实验得到的图象如图乙所示，可求得干电池的内电阻为r = ________ Ω． 〖考点2〗验电路的改进和分析【例2】某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E ．① 先直接用多用电表测定该电池电动势．在操作无误的情况下，多用电表表盘示数如图所示，其示数为________V ；② 然后，用电压表V 、电阻箱R 、定值电阻R 0、开关S 、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势；(i ) 根据图乙所示电路图，用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接成完整电路．(ii ) 闭合开关S ，调整电阻箱阻值R ，读出电压表V 相应示数U ．该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R 、U 数据，并计算出相应的1/R 与 1/U 的值．请用表中数据在图示的坐标纸上描点，并作出 1/U – 1/R 图线．R /Ω 166.7 71.4 50.0 33.3 25.0 20.0 U /V8.35.94.8 4.2 3.2 2.9 R －1/×10－2 Ω－1 0.60 1.402.003.004.005.00 U －1/V －1 0.12 0.170.210.240.310.34(iii ) 从图线中可求得E = ________V ．【变式跟踪2】电动自行车具有环保、节能、便捷等优点，但电动自行车的电瓶用久以后性能会下降，表现之一为电池的电动势变小，内阻变大．某兴趣小组将一辆旧电动自行车充满电，取下四块电池，分别标为A 、B 、C 、D ，测量它们的电动势和内阻⑴ 用多用电表直流电压“50 V”挡测量每块电池的电动势．测量电池A 时，多用电表的指针如图 甲所示，其读数为________ V ；⑵ 用图乙所示的电路测量A 、B 、C 、D 四块电池的电动势E 和内阻r ，图中R 0为保护电阻，其阻值为5Ω．改变电阻箱的阻值R ，测出对应的电流I ，根据测量数据分别作出A 、B 、C 、D 四块电池的 1/I - R 图线，如图所示．由图线C 可知电池C 的电动势E = ______ V ，内阻r = ______ Ω； ⑶ 分析图像可知，电池________（选填“A ”、“B ”、“C ”或“D ”）较优． 四．考题再练 高考试题 1．【2013·浙江】采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”．⑴ 除了选用照片中的部分器材外， （填选项）A ．还需要电压表B ．还需要电流表C ．还需要学生电源D ．不在需要任何器材 ⑵ 测量所得数据如下 用作图法求得电池的内阻r = ；⑶ 根据第5组所测得的实验数据，求得电流表内阻R A = Ω．【预测1】用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻提供的器材如图（a ）所示．⑴ 用实线代表导线把图（a ）中的实物连接成测量电路．（两节干电池串联作为电源，图中有部分线路已连好）．R AVS E r 1 2 3 4 5[ 6 R /Ω 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2I /A 0.60 0.70 0.80 0.89 1.00 1.20 U /V 0.90 0.78 0.74 0.67 0.62 0.43⑵图（b）中的6个点表示实验测得的6组电流I、电压U的值，按照这些实验值作出U–I图线，由此图线求得的每节电池电动势E = _____ V ，每节电池的内阻r = _____Ω（取3位有效数字）．2．【2011·四川高考】为测量一电源的电动势及内阻⑴在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表A．量程为1 V、内阻大约为1 kΩ的电压表V1B．量程为2 V、内阻大约为2 kΩ的电压表V2C．量程为3 V，内阻大约为3 kΩ的电压表V3选电压表________串联________kΩ的电阻可以改装成量程为9 V的电压表．⑵利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表（此表用符号V1、V2、V3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图．⑶根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为1.50 V时，电阻箱的阻值为15.0 Ω；电压表示数为2.00 V时，电阻箱的阻值为40.0 Ω，则电源的电动势E= ______V，内阻r= _____Ω．【预测2】在测一节干电池（电动势约为1.5 V，内阻约为2 Ω）的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选用；A电压表量程为15 V，B电压表量程为3 V，A变阻器为（0～20 Ω，3 A），B 变阻器为（0～500 Ω，0.2 A）．电压表应该选________（选填“A”或“B”），这是因为________；变阻器应该选________（选填“A”或“B”），这是因为_____________．五．课堂演练自我提升1．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：A．干电池E：电动势约为1.5 V、内电阻大约为1.0 ΩB．电压表V：0～15 VC．电流表A：0～0.6 A、内阻0.1 ΩD．电流表G：满偏电流3 mA、内阻R g = 10 ΩE．滑动变阻器R1：0～10 Ω、10 AF．滑动变阻器R2：0～100 Ω、1 AG．定值电阻R3 = 990 ΩH．开关、导线若干⑴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“R1”或“R2”）；⑵请在线框内画出你所设计的实验电路图，并在图中标上所选用器材的符号；⑶如图所示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 = ________ Ω.2．用如图所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：A．电流表：量程0.6 A、3 AB．电压表：量程3 V、15 VC．定值电阻：阻值1 Ω、额定功率5 WD．定值电阻：阻值10 Ω、额定功率10 WE．滑动变阻器：阻值范围0～10 Ω、额定电流2 AF．滑动变阻器：阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A⑴要正确完成实验，电压表的量程应选择________ V，电流表的量程应选择________ A；R0应选择________ Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________ Ω的滑动变阻器；⑵引起该实验系统误差的主要原因是_________________________________．3．某个实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为R A，则测量的方法与步骤是：⑴将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后再调节电阻箱，使电流表的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；⑵根据以上的数据及闭合电路欧姆定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r．该方程组的表达式是：_______________、______________．该实验小组现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应____________________________．4．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．⑴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_________________________________________；⑵根据实验数据，请在所给的坐标系中绘出1/U– 1/R关系图线．⑶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）．5．某同学在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，串联了一只2.5 Ω的保护电阻R0，实验电路如图所示．⑴连好电路后，当该同学闭合电键时，发现电流表示数为0，电压表示数不为0．检查各接线柱均未接错，接触良好且未发生短路；他用多用电表的电压挡检查电路，把两表笔分别接a、b，b、c，d、e时，示数均为0，把两表笔接c、d时，示数与电压表示数相同，由此可推断故障是________．⑵在图中按电路原理图及用多用电表的电压挡检查电路时，把两表笔分别接c、d时的实物电路图，如图所示，以笔画线代替导线连接起来．⑶排除故障后，该同学顺利完成实验，测定得到下列数据，根据表中数据在图中坐标上画出U–I图线，由图线知：电池的电动势为________，内阻为________．序号 1 2 3 4 5 6 7R－1/Ω－10.1 0.4 0.5 1.0 2.0 2.5 5.0U－1/V－10.36 0.44 0.43 0.60 0.87 1.00 1.58参考答案：一．考点整理 基本概念2．闭合电路欧姆 (I 1U 2–I 2U 1)/(I 1–I 2) (U 2–U 1)/(I 1–I 2) E /r ΔU /ΔI 3．坐标纸 铅笔 4．最大5．公式 描点画图 电池电动势的大小 内阻r ΔU /ΔI 6．不准 长 大 U +(I V + I A )r U + U A + I A r 7．大些 断电 大些 平均值 两侧8．大 U 1 + U 1R 1r U 2 + U 2R 2r 小 ER V /(R V + r ) U 1 + U 2 + U 1R v r U ′1 + U ′1R vr 二．思考与练习 思维启动 1．答案：⑴ 最大值 ⑵ 2 ⑶1kR 0b k– R 0解析：⑴ 为了保护电路及电表，防止电路中电流过大，实验前电阻箱的电阻应调到最大值．⑵ 通过试值法来说明理由．若R = 300 Ω，电流约为9300＋10 A ≈ 0.03 A ；若R = 60 Ω，电流约为960＋10A ≈ 0.13 A ，后者电流读数较大，读数误差较小，选2合适．⑶ 电流I = U /R 0，E = I (R + R 0 +r )，得 1U = 1ER 0R + 1E + r ER 0，则1U - R 图象的斜率k = 1ER 0，截距b = 1E + r ER 0，所以电动势E = 1kR 0，内阻r = b k– R 0．2．⑴ 闭合 B 小于 ⑵ 断开 A ⑶ 2.85 ～ 2.88 2.35 ～ 2.39 三．考点分类探讨 典型问题例1答案：① U = E – Ir ② 如图所示 ③ 不变 增大 0.975 478 0.268解析：① 本题是利用伏安法测电源电动势和内阻，由E = U + Ir 得U = E – Ir ． ② 连图要从电源正极出发，先连接串联部分，最后再进行并联，并注意电压表、电流表的正、负接线柱，以防接反．③ 在电源的U – I 图象中，纵轴截距表示电源电动势，斜率绝对值表示电源的内阻，由图象可得，电极间距减小时，电源电动势不变，内阻增大．对图线（c ），由图得：E = 0.975 V ，内阻r = |k |=ΔU /ΔI = 478 Ω．当R = 2500 Ω时，P = I 2R = E 2R /(R + r )2，代入数据可得：P ≈ 0.268 mW ．变式1 答案：⑴ C ⑵ 2.0解析：⑴ 因干电池允许的最大供电电流为0.5 A ，因此排除选项A 和D ；为便于调节，选用最大阻值为10 Ω的滑动变阻器即可．⑵ 图乙中，U - I 图线斜率的绝对值等于电池的内电阻阻值，即r =⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI = ⎪⎪⎪⎪⎪⎪1.05－1.450.2－0Ω = 2.0 Ω．例2 ① 读出示数为：9.4 V ．② (i ) 连接电路如图所示．(ii )作图线如图所示；(iii ) 由闭合电路欧姆定律得E = U + (U /R )(r + R 0)，变形得 1/U = 1/E + [(r + R 0)/E ](1/R )，从上式看出在 1/U – 1/R 图象中，纵轴的截距即为 1/E ，由图象得出截距为0.1，所以E = 10.0 V （9.5 V ～ 11.1 V 内均正确）．变式2答案：⑴ 11.0（答11也对） ⑵ 12 1 ⑶ C解析：⑵ 由图象C 可以看出，当电阻箱连入电路中电阻为0时对应电流为2 A ，图象C 的延长线与横轴交点为R 0 + r = 6 Ω，故电源电动势为12 V ，内阻为1 Ω．⑶ 图象的延长线与横轴的交点离原点越远表示电源内阻越大，图象C 的延长线与横轴的交点离坐标原点最近，所以电源C 较优．四．考题再练 高考试题1．⑴ A ⑵ = 0.75Ω ⑶ 0.22Ω预测1 答案：⑴ 见解析图 ⑵ U – I 图线见解析 1.48 0.364解析：⑴ 测量电路的实物连接图如图甲所示．⑵ 按照实验值作出的U – I 图线如图乙所示．从图象可以得出，图线在U 轴上的截距为 2.96 V ，则每节电池的电动势为：E = (1/2)×2.96 V＝1.48 V ．图线斜率的绝对值为：k = (2.96 – 2.0)/1.32 ≈ 0.727，即电源的内阻为：r 电 = 0.727Ω，每节电池的内阻为：r = r 电/2 = 0.364Ω． 2．答案：⑴ C 6 ⑵ 如图所示 ⑶ 7.5 10.0解析：⑴ 改装电压表需根据电压表内阻计算分压电阻的电阻值， ○V 3 表的量程扩大3倍即为改装的电压表，故应选C ，要将量程为3 V ，内阻3 kΩ的电压表改装为量程为9 V 的电压表，串联分压电阻的阻值为R = (9V –3V)/[3V/3×103Ω] = 6000 Ω = 6 kΩ．⑵ 电路原理图如图所示．⑶ 根据闭合电路欧姆定律知 E = 3U + (2U /R ′)·r 将U 1＝1.50 V ，R ′1＝15.0 Ω及U 2＝2.00 V ，R ′2＝40.0 Ω分别代入上式联立解方程组得E ＝7.5 V ，r ＝10.0 Ω. 预测2 答案：B A 电压表量程过大，读数误差较大 A B 变阻器额定电流过小，阻值太大解析：干电池的电动势1.5 V ，而A 电压表量程是电动势(1.5 V)的10倍，读数误差较大，故应选B 电压表；B 变阻器的电阻值太大，额定电流又过小，故应选A 变阻器． 五．课堂演练 自我提升1．答案：⑴ R 1 ⑵ 电路图如图所示 ⑶ 1.47（1.46～1.48均对） 0.83（0.81～0.85均对） 解析：从实验操作方便和安全角度出发，滑动变阻器选小阻值，大额定电流的R 1；所给器材中电压表量程过大，不能选用，需要把电流表G 与R 3串联，被测量电源的内阻很小，电流表相对电源用外接法；图象与纵轴的截距为1.47 mA ，为断路时通过G 的电流．断路电流乘以(R 3 + R g )等于1.47 V ，为电源电动势；图线的斜率为电源内阻r = 0.83 Ω．2．答案：⑴ 3 0.6 1 0 ～ 10 ⑵ 电压表的分流 解析：⑴ 由于电源是一节干电池（约1.5 V ），所以选量程为3 V 的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般为几欧，加上保护电阻，最大电流也在1.0 A 以下，小于量程3 A 的1/3，所以选量程为0.6 A 的电流表；由于电池内阻较小，保护电阻不宜太大，选1 Ω的即可，否则会使电流表、电压表读数范围较小，造成较大的误差；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就能很好地控制电路中的电流和电压，因此取0～10 Ω范围．⑵ 由于电压表的分流作用，使电流表读数总是比干路电流小，造成E 测 < E 真，r 测 < r 真．3．答案：E = I 1(R 1 + R A + r ) E = I 2(R 2 + R A + r ) 连线如图 调至最大 解析：据题图示电路，利用闭合电路欧姆定律可得：E = I 1(R 1 + R A + r )、E = I 2(R 2 + R A + r )；两节干电池的电动势大约为3 V ，电流表应选0.6 A 量程，在连接电路时，本着先串后并的原则进行． 4．答案：⑴ 3 随着电阻的减小路端电压应逐渐减小 ⑵ 见解析图 ⑶ 2.9 0.71解析：⑴ 根据E = U + U R r ，得1U = r E ·1R + 1E ，知1R 变大，1U就变大，故第3组数据错误．⑵ 根据给定的各组1R 、1U值在坐标系中描出位置，然后依据这些位置作出1U - 1R 图线，如图所示．⑶ 根据1U ＝r E ·1R ＋1E 知，纵轴截距是电动势的倒数，斜率是r E ，有1E ＝0.35，r E ＝1.58－0.355.0－0，得E ≈ 2.9 V ，r ≈ 0.71 Ω． 5．答案：⑴ R 断路 ⑵ 如图甲所示⑶ 如图乙所示 1.50 V （1.41～1.51 V 均可） 0.5 Ω（0.5 ～ 0.7 Ω均可）解析：⑴ 用电压表检测c 、d 时，电压表有示数，说明有电流通过电压表，但没有电流通过多用电表所并联的电路，说明多用电表所并联的电路发生断路故障．由已知条件可知，是滑动变阻器R 发生故障．⑶ 电源的伏安特性曲线为直线，使直线通过尽量多的数据点，其他点均匀分布在线的两侧．由U = E – I (r + R 0)可知，纵轴截距表示电动势，则E = 1.50 V ，斜率绝对值表示r + R 0，则：r + R 0 = (1.50 – 0.20)/0.43 Ω = 3.0 Ω，则r = 0.5Ω．。
2024年新高考二轮物理复习专题——电源电动势与内阻的测量
考情透析命题点考频分析命题特点核心素养伏安法测电源的电动势和内阻2023年：浙江（6月）T18湖北T122022年：福建T12天津T72021年：天津T10全国乙卷T10湖南T12浙江（1月）T19本专题主要讲解的是伏安法、伏阻法和安阻法测电源的电动势和内阻，从实验设计、器材选择、数据处理和误差分析等方面进行命题，特别是图像法在数据处理中的应用，重点考查了学生信息分析和处理能力以及实验探究能力。
科学思维：运用数学函数法、图像法、等效电路等方法分析电路。
提升学生科学推理、分析论证等科学思维。
科学探究：根据闭合电路欧姆定律的基本原理设计出实验方案。
伏阻法测电源的电动势和内阻安阻法测电源的电动势和内阻热点突破1伏安法测电源的电动势和内阻▼考题示例1（2023·浙江省·历年真题）在“测量干电池的电动势和内阻”实验中（1）部分连线如图1所示，导线a 端应连接到________（选填“A ”、“B ”、“C ”或“D ”）接线柱上。
正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图2所示，其示数为________V 。
（2）测得的7组数据已标在如图3所示U －I 坐标系上，用作图法求干电池的电动势E ＝________V 和内阻r ＝________Ω。
（计算结果均保留两位小数）答案：（1）B ，1.20；（2）1.50，1.04解析：（1）电压表测量的电压应为滑动变阻器接入电路中电阻丝两端的电阻，开关应能控制电路，所以导线a 端应连接到B 处；干电池电动势约为1.5V ，电压表选择0～3V 量程，分度值为0.1V ，题图中电压表读数为1.20V ；（2）作出U －I 如图所示根据闭合电路欧姆定律可得E U Ir =+,则U E rI =-,故U －I 图像纵轴截距为电源电动势可得E ＝1.50V ,U －I 图像斜率的绝对值等于电源内阻r ＝1.50 1.000.480--Ω≈1.04Ω。
跟踪训练1（2022·福建省·历年真题）在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用何种接法，都会产生系统误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。
高三电学实验复习—测电源的电动势和内阻 含答案
测电源的电动势和内阻（复习题库）1、将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V，内阻达几百欧姆为了测定一水果电池的电动势和内阻，提供的实验器材有：水果电池、电流表A（量程0~3mA，内阻约为0.5Ω）、电压表V（量程0~1.5V，内阻约为3kΩ）、滑动变阻器R1（阻值0-3kΩ，额定电流为1A）、电键、导线若干。
（1）应选图_____（选填“a”或“b”）电路图实验。
（2）根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的U-I图像如图所示，由图可知，水果电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω。
【答案】a 1.35 4502、在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路。
（1）按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来_______。
（2）在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______端（选填“A”或“B”）。
（3）图丙是根据实验数据作出的U-I图象，由图可知，电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω。
【答案】 B 1.50 13、某小组同学利用如图所示的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻。
(1)根据实验装置图，在矩形方框中画出电路原理图_____；(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下表:其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线______；(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内阻r＝______Ω。
（结果保留3位有效数字）【答案】1.50 0.8334、某同学要测量电源的电动势E和内电阻r（E约为5v，内阻约为2Ω），实验台上现有器材为：量程为0.6A内阻较小的电流表一只，量程分别为3v和15v两量程内阻足够大的电压表电压表一只，0-20Ω变阻器，固定电阻R1=15Ω、R2=50Ω、R3=100Ω，该同学为了准确测出此电源的电动势和内阻，采用了如图1所示电路。
实验九：测定电源的电动势和内阻
实验九 测定电源的电动势和内阻考纲解读 1.掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法.2.掌握用图象处理实验数据的方法.3.掌握实物图连接的技巧．基本实验要求1．实验原理(1)闭合电路的欧姆定律．(2)E 和r 的求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧ U 1＝E －I 1r U 2＝E －I 2r ，解得E 、r .(3)用作图法处理数据，如图1所示． 图1①图线与纵轴交点为E ； ②图线与横轴交点为I 短＝E r ；③图线的斜率表示r ＝ΔU ΔI. 2．实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺．3．基本操作(1)连接电路．(2)电流表用0.6 A 的量程，电压表用3 V 的量程；(3)把滑动变阻器调到最大阻值处；(4)闭合开关，调节变阻器，使表有明显的示数，记下一组数据，同理记录多组数据．规律方法总结1．实验数据求E 、r 的处理方法(1)列多个方程组求解，再求E 、r 的平均值．(2)图象法处理：以端电压U 为纵轴，干路电流I 为横轴，建系、描点、连线，纵轴截距为电动势E ，直线斜率k 的绝对值为内阻r .2．注意事项(1)为了使端电压变化明显，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(U ，I )数据，变化范围要大些．(4)若U －I 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，应根据r ＝|ΔU ΔI|确定． (5)电流表要内接(因为r 很小)．3．误差来源(1)偶然误差：用图象法求E 和r 时作图不准确．(2)系统误差：电压表分流或电流表分压.考点一 对实验原理及数据处理的考查例1 (2012·重庆理综·22(2))某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E 和内阻r ，并探究电极间距对E 和r 的影响．实验器材如图2所示。
高考物理复习：测电源电动势和内阻的误差分析(两种方法)
测电源电动势和内阻的误差分析一、电流表相对电源外接（课本上的方法），如图1所示。
1、误差产生原因：由于电压表的分流作用2、误差分析：不考虑电压表的分流作用，所测得的电源电动势和内阻均为测量值；反之，则为真实值。
根据闭合电路欧姆定律有 ⎩⎨⎧+=+=测测测测r I U E r I U E 2211⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--=--=2112211221I I U U r I I U I U I E 测测联立以上两式解得 若考虑电表的内阻有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=真真真真r R U I U E r R U I U E v V )()(222111联立以上两式解得：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+--=-+--=V V R U U I I U U r R U U I I U I U I E 21211221211221)()()()(真真 比较得真测E E <；真测r r <。
真真测测真真测可得：可构建等式与r r R R r R r r r r V V v ⋅+=-=111。
真真测真真测，可得：E r R R E r R R E E V V V V ⋅+=+=。
3、用图象法分析：设通过电源电流为I 真，电流表读数为I 测，电压表内阻为R v ，电压表读数为U ，电压表分流为I v ，由电路结构，I I I I U R v v v真测，而=+=，U 越大，I v 越大，U 趋于零时，I v 也趋于零。
它们的关系可用图2表示，由测量数据画出的U-I 图角为图象AB 。
根据修正值，图线上每点电压对应电流的真实值大于测量值，作出修正之后的U-I 图线CB 。
由图象可看出图线AB 的纵轴截距（E 测）小于图线CB 的纵轴截距（E 真），图线AB 斜率的绝对值（r 测）也小于图线CB 斜率的绝对值（r 真），因此，E 、r 的测量值均小于真实值。
可把电压表和电源看成等效电源，如图3虚线框所示。
E 、r 的测量值即为等效电源的电动势和内阻。
物理一轮复习 实验九 测定电源的电动势和内阻押题专练
实验九测定电源的电动势和内阻1．用如图1所示电路，测定一节干电池的电动势和内阻．电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用．除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：图1（a）电流表（量程0.6 A、3 A）；（b)电压表（量程3 V、15 V）；(c）定值电阻(阻值1 Ω、额定功率5 W)；(d)定值电阻（阻值10 Ω、额定功率10 W）；(e)滑动变阻器（阻值范围0～10 Ω、额定电流2 A）；(f)滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω、额定电流1 A)．那么（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择________ V,电流表的量程应选择________ A；R0应选择________ Ω的定值电阻,R应选择阻值范围是________ Ω的滑动变阻器．（2）引起该实验系统误差的主要原因是______________________________．答案(1)3 0。
6 1 0~10 （2)电压表的分流2．某研究性学习小组采用如图2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.图2序号 1 2 3 4 5 6 7 错误!（Ω－1)0。
10.40.51。
02.02。
55。
0错误!(V－1)0.360。
44 0.43 0.60 0.87 1.00 1。
58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）根据实验数据，请在图3所给的坐标系中绘出1U错误!关系图线．图3（3)由图线可知，该干电池的电动势E ＝________ V,内阻r ＝________ Ω。
实验12 测定电源的电动势和内阻(考点解读)-2021年高考物理一轮复习实验专题考点全析
实验12 测定电源的电动势和内阻考点梳理1．实验原理 闭合电路欧姆定律． 2．实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺． 3．实验步骤(1)电流表用0.6 A 的量程，电压表用3 V 的量程，按图1连接好电路．图1(2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最大的一端．(3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1，U 1)．用同样的方法再测量几组I 、U 值，填入表格中． (4)断开开关，拆除电路，整理好器材． 方法总结1．用实验数据求E 、r 的处理方法 (1)列方程求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎨⎧U 1＝E －I 1rU 2＝E －I 2r ，解得E 、r.(2)用作图法处理数据，如图2所示．图2①图线与纵轴交点为E ； ②图线与横轴交点为I 短＝Er；③图线的斜率表示r＝|ΔUΔI|.2．注意事项(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．(4)若U－I图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r＝|ΔUΔI|确定．3．误差来源(1)偶然误差：用图象法求E和r时作图不准确．(2)系统误差：电压表分流．(3)本实验中测量结果是：E测<E真，r测<r真.例题详解命题点一教材原型实验例1在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，下面是实验过程中遇到的三个问题，请在答题卷中作答：（1）图甲是实验电路图，请在图乙中画线连接实物______。
（2）在图甲所示的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______端（填“左”或“右”）。
（3）图丙是根据实验数据作出的U I-图象；图可知，电源的电动势E=______V，内阻r=______Ω。
【答案】见解析左 1.5 1.0【解析】(1)[1]根据电路图可以连接实物图，如下图所示，由于只有一节干电池，电压表选小量程。
【步步高】高考物理大一轮复习 测定电源电动势和内电阻课件
电动势和内阻．
目 开 关
2．进一步加深对闭合电路欧姆定
律的理解．
3．进一步熟练掌握电压表和电流
表的使用方法
基础再现·深度思考
实验十 测定电源的电动势和内阻
【实验原理 】
1．实验依据：闭合电路的欧姆定律 2．实验电路：如图1所示
本 讲
3．E 和 r 的求解：由 U＝E－Ir
栏 目 开 关
得UU21＝＝EE－－II21rr ，解得Er＝＝UII121U－ －I21－－UI21II22U1
轴建立U—I坐标系，在坐标平面内描出各组(U，I)值所对应
的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的
点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标值
即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线斜率的
绝对值即为电池的内阻r.即r＝
ΔU ΔI
基础再现·深度思考
实验十 测定电源的电动势和内阻
值近似认为是电源的电动势，此时 U＝REVR＋Vr≈E，需满足 RV≫r.
讲 栏 4．用两个电压表可测得电源的电动势，电路如图 7 所示．测量方法
目
开 为：断开 S，测得 V1、V2 的示数分别为 U1、U2，此时，E＝U1＋U2 关
＋RUV1r,RV 为 V1 的内阻；再闭合 S，V1 的示数为 U1′,此时 E＝U1′＋
关
序号1234567 Nhomakorabea1/R(Ω－1) 0.1 0.4 0.5 1.0 2.0 2.5 5.0
1/U(V－1) 0.36 0.44 0.43 0.60 0.87 1.00 1.58
回答下列问题：
图9
(1)根据表中的数据和实验原理，你认为第___3___(填序号)
高二物理测定电源的电动势和内阻
(1)掌握用电压表和电流表 测定电源电动势和内阻的方法. (2)学会用U-I图线处理数据的方法.
实验原理
1、根据闭合电路欧姆定律E=U外+Ir，
则
路端电压
U外=E-Ir.
2、改变负载电阻，可得到不同的路端电压. E，r不变 负载R增大 电流I减小
U内减小
U外增大
实验原理
3、在电路中接入的负载电阻分别是R1、R2时，对应的 在电路中产生的电流为I1、I2，路端电压为U1、 U2，则代入，可获得一组方程：
E,r
A V
K
(3)闭合电键，调节滑动变阻器滑片
的位置，读出电流I、电压U的值,
重复 5 次
,列表记录.
A
实验步骤
E,r
V
K
(4)整理好器材,
利用公式或U-I图象处理记录的数据, 求出电源的E和r.
注意事项
(1)电池的选择: 为使实验中U随I的变化明显，应选用内阻较大的 电池，可以用旧些的干电池，但过旧的电池虽然内 阻大，但电动势不稳定，也不宜使用.
mA
10 30
； 杏耀： ；
壹盏茶事间,乌智才不屑の扫了壹眼北峰学员聚集之地,而后返回高台.“照奇峰主！呐第二战,是俺南峰胜了！”“第壹战,你北峰获胜.第二战,俺南峰获胜.那么接下来,就要看看第三战の结果了.”胡洋轻笑着说.听着胡洋の话,照奇看了看身后の段林,心中又是暗叹壹声.此事の段林,脸色 同样无比の苍百.呐还没上场,他就已经胆怯了.能够想象,呐样の状态上场后,想要在邓青手中撑过呼吸事间,恐怕也是很难.此事の段林,确实是失去了勇气,他脑子里壹片空百,连思维都凝滞住.温瑜の受伤,将他给吓住了.在呐种对战中,死亡虽然不常见,但谁也不能保证绝对是不会死の.尤其 是他将要面对の,是南峰の邓青.邓青
2023年人教版高中物理复习实验十一 测量电源的电动势和内阻
实验十一测量电源的电动势和内阻实验目的和器材实验原理实验目的1.会用电流表和电压表测量电源的电动势和内电阻。
2.进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解。
3.进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法。
1.闭合电路欧姆定律:E=U 外+U内。
2.如果电表器材是电压表和电流表,可用U-I法,即E=U+Ir。
3.原理图如图甲,实物连接图如图乙。
实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等。
1．连接电路电流表用0.6 A量程，电压表用3 V量程，按实验电路图连接好电路。
2．测量与记录(1)把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端。
(2)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)。
(3)用同样方法测量出多组I、U值，填入数据记录表格中。
(4)断开开关，拆除电路，整理好器材。
设计表格，将测得的六组U、I值填入表格中第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A(1)联立六组对应的U、I数据，数据满足关系式：U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r…(2)让第1式和第4式联立方程，第2式和第5式联立方程，第3式和第6式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小。
方法二：图像法(1)在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立UI坐标系。
(2)在坐标平面内描出各组(I ，U )值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧。
(3)直线与纵轴交点的纵坐标值即为电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线斜率的绝对值即为电池的内阻r 的大小，即r ＝|ΔUΔI|。
1．偶然误差(1)仪表读数不准引起误差。
(2)用图像法求E 和r 时，由于作图不准确造成误差。
2．系统误差(1)若采用甲图电路，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 测的差越大。
高二物理选修3-1测量电源的电动势和内阻_经典案例分析_电路中的能量转化与守恒(精品)知识精讲
高二物理选修3－1测量电源的电动势和内阻 经典案例分析 电路中的能量转化与守恒【本讲教育信息】一、教学内容测量电源的电动势和内阻 经典案例分析 电路中的我能量转化与守恒二、考点点拨本节课的相关内容测量电源的电动势和内阻及相关应用是高中电学阶段的重点实验内容，是高考常考的知识点之一。
三、跨越障碍（一）实验目的测定电源的电动势和内阻（二）实验原理根据闭合电路欧姆定律内外U U E +=，则路端电压Ir E U -=外。
由于电源电动势E 和内阻r 不随外电路负载变化而改变，如当外电路负载增大时，电路中电流减小，内电压减小，使路端电压增大，因此只要改变负载电阻，即可得到不同的路端电压。
在电路中接入的负载电阻分别是R 1、R 2时，对应的在电路中产生的电流为1I 、2I ，路端电压为U 1、U 2，则代入Ir E U -=外中，可获得一组方程r I E U 11-=，r I E U 22-=从而计算出E 、r 。
有2112I I U U r --=、211221I I U I U I E --=。
（三）实验器材被测电池（干电池）；电压表；电流表；滑动变阻器；电键和导线（四）实验步骤1. 确定电流表、电压表的量程，按如图所示电路把器材连接好。
2. 把变阻器的滑动片移到最右端。
3. 闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组电流表和电压表的示数，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，用原理中的方法计算或在U —I 图中找出E 、r 。
（五）注意事项1. 使用内阻大些的干电池，在实验中不要将电流调得过大，每次读完I 、U 读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，E 、r 明显变化。
2. 在画U —I 图像时，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，不用顾及个别离开较远的点，以减少偶然误差。
3. 干电池内阻较小时，坐标系内大部分空间得不到利用，为此可使纵坐标不从零开始。
2025高考物理总复习测量电源的电动势和内阻
考点一 伏安法
(1)按照图甲所示的电路图，将图丙中的实物连线补充完整； 答案 见解析图
考点一 伏安法
由题意可知，电路中的最大电流约为 I＝R0＋Er＋RA＝1＋31＋1 A＝1.0 A 因此电流表量程应选0～0.6 A，电压表 量程应选0～3 V，实物连线如图所示。
考点一 伏安法
(2)闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应 移至最__左__端；(选填“左”或“右”)
考点一 伏安法
(2)测得的7组数据已标在如图丙所示U－I 坐标系上，用作图法求干电池的电动势E ＝_1_.5_0__ V和内阻r＝_1_.0_4__ Ω。(计算结果 均保留两位小数)
考点一 伏安法
作出U－I图像如图所示 根据闭合电路欧姆定律U＝E－Ir 可知U－I图像纵轴截距为干电池的电动势， 可得E＝1.50 V U－I图像斜率的绝对值等于干电池的内阻 r＝1.05.04－8－1.000 Ω≈1.04 Ω。
考点一 伏安法
例2 (2023·江苏南京市期中)为测量某电源的电动势E(约为3 V)和内阻 r(约为1 Ω)，小南同学设计了如图甲、乙所示实验电路图，所用器材如 图丙所示。已知电流表的内阻约为1 Ω，电压表的内阻约为3 kΩ，滑动 变阻器最大电阻为10 Ω、额定电流为1 A，定值电阻R0＝1 Ω。请回答下 列问题：
考点一 伏安法
例1 (2023·浙江6月选考·16Ⅱ)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中： (1)部分连线如图甲所示，导线a端应连接到__B___(选填“A”“B”“C” 或“D”)接线柱上。正确连接后，某次测量中电压表指针位置如图乙所 示，其示数为_1_._2_0__ V。
考点一 伏安法
电压表测量的电压应为滑动变阻器接入电路中电阻丝两端的电压，开 关应能控制电路，所以导线a端应连接到B处；干电池电动势约为1.5 V， 电压表选择0～3 V量程，分度值为0.1 V，题图乙中电压表读数为1.20 V；
第72讲 测量电源的电动势和内阻实验设计与误差分析(解析版)
第72讲 测量电源的电动势和内阻实验设计与误差分析一.知识回顾注意事项：1．为了使电池的路端电压变化明显，应选内阻稍大些的电池(选用已使用过一段时间的干电池)。
2．在实验中不要将I 调得过大，每次读完U 和I 的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得E 和r 明显变化。
3．测出不少于6组I 和U 的数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的U I 数据中，第1和第4组为一组，第2和第5组为一组，第3和第6组为一组，分别解出E 、r 值再求平均值。
4．在画U I 图线时，要使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点应对称分布在直线两侧，可舍弃个别离直线较远的点，以减小偶然误差。
5．干电池内阻较小时，U 的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图甲所示的状况，使下部大面积空间得不到利用。
为此，可使纵坐标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)，如图乙所示，并且把纵坐标的比例放大，可使结果的误差减小。
此时图线与横轴交点不表示短路电流，而图线与纵轴交点的纵坐标仍为电动势。
要在直线上任取两个相距较远的点，用r ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ，计算出电池的内阻r 。
二.例题精析题型一：误差分析例1．用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。
其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。
（1）利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r，所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势E和内电阻r′。
若电流表内电阻用R A表示，请你用E、r和R A表示出E′、r′：E′＝E；r′＝r+R A。
（2）某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。
在图3中，实线是根据实验数据（图甲：U＝IR，图乙：I=UR）描点作图得到的U﹣I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U﹣I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。
测电源电动势和内阻总结归纳
测电源电动势和内阻总结归纳
1. 测电源电动势：测量电源的电动势是衡量一个电源的基本性能指标之一，它可以通过测量电源的输出电压来表示。
测量电源电动势时，首先要保证电源处于空载状态，然后使用万用表在电源输出端测量电压值，测量结果即为电源电动势。
2. 内阻测量：内阻是指电源在正常工作状态下，空载情况下，电源输出电流不变时，源端输出电压与负极端输出电压之间的电压差，也就是电源的内部阻力。
内阻的大小可以通过测量电源输出电压时，将负极端的接地线去掉，然后将示波器的正极端接在电源的输出端，负极端接在电源的负极端，并通过调整电流表的档位，将电流表的指针移动到零位，此时可以得到电源的内阻值。
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测定电源的电动势和内阻（下）039.08年深圳市高三年级第一次调研考试14. （12分）听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学用一个柠檬做成电池•他们猜想水果电池内阻可能较大， 从而设计了一个如图所示电路来测定该柠檬电池的电动势和内电阻•实验 中他们多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的电流计示 数，并算出电流的倒数，将数据填在如下的表格中.（1）利用图像法处理数据可以减小实验误差•在讨论作图方案时，甲同学认为应作R-I 图,1而乙同学认为应该作 R 丄图，你认为哪个同学的想法更科学？ （填“甲”或“乙”）,I其简单理由是： _____________________________________________ . （2） 按照（1）中你选择的方案，在给出的坐标纸上作出图象.（3） 利用你作出的图象，可求出该柠檬电池的电动势为 ________ V ，内阻为 ______ Q. （4） 完成实验后，该兴趣小组的同学初步得出了水果作为电池不实用的物理原因是： 004.南京师大物理之友电学综合 （二）15、现有一种特殊的电池，它的电动势 E 约为9V ,内阻r 约为50Q ，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 （a ）所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大，对电路的影响 可不考虑，R 为电阻箱，阻值范围 0〜9 999 Q, R 0是定值电阻，起保护电路的作用.外电阻R电流1电流倒数1 1 —(mA 1) I(Q) (mA ) 9000 0.0502 19.92 8000 0.0528 18.93 6000 0.0594 16.84 5000 0.0633 15.80 40000.068014.71答：（1）乙同学（1分）；1画出的R图线是一条直线，容易求出电池的电动势和内电阻（2分） （2） 如下图所示（3分） （3） 0.75~1.2 （2 分）；9000~11000 （2 分）R X 103/Q15 20I*--*"-*1/ mAR 0后，闭合开关S ,调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数改变电阻箱阻值，取得多组数据,作出了如图(b)所示的图线(已知该直线的截距为 0.1 V -1).则根据该同学所作出的图线可求得该电池的电动势 E 为 _______ V ，内阻r 为 _______ Q .解: (1 )C化简得丄丄』 1 -U E E R 0 R可见图线的截距为 1/E••• E=10V图线的斜率为 r/E= (0.65-0.1)/0.12=4.6• r =46 Q063.上海市南汇区2008年第二次模拟考试 19. (6分)现有一种特殊的电池，它的电动势 E约为9V ，内阻r 约为50Q,已知该电池允许输出的电大电流为 50mA ，为了测定这个电 池的电动势和内阻，某同学利用图甲所示的电路进行实验，图中电压表的内阻很大， 对电路的影响可不考虑， R 为电阻箱，阻值范围是 0〜9999 Q, R 0是定值电阻，起保护电路的作用。
(1)本实验备有的定值电阻 _________________________ R 0,有以下几种规格：本实验应选用。
A . 10Q 、2.5WB . 100Q 、1.0WC . 200Q 、1.0WD . 2000Q 、5.0W (2)该同学接入符合要求的 R )后，闭合开关S ,调整电阻箱的阻值，读取电压表的示数，改变电阻箱的阻值，取得多组数据，作出了图乙所示的图线(该图线为直线，其截距为 0.1V T )。
根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E 为 _____________ V ，内阻r 为(1)实验室备有的定值电阻 R 0有以下几种规格：A. 10 Q 2.5 WB. 100 Q 1.0 WC. 200Q 1.0WD. 2 000 Q 5.0 W 本实验应选哪一种规格？ 答 ____________ 。
(2)该同学接入符合要求的2 4 6 81012⑵由闭合电路欧姆定律得 UE R °R r(R 。
R)V r1/V12O7 6 5 4321 0 0 0 0000T — //Q (保留整数)。
0.70.60.50.40.30.20.11 -11—/ VU丄-Iri _Ai R°・2/10甲KaLlhrr.lr—006江苏省南通市 08届第一次基础调研测试 11.（ 11分）某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示.实验次数I 2 3 4 3 J TH ------- 1/1 --------- 14.0 10.0 16 0 22.0 23.05I CA ）1.00 0 5003 r 3? 0.201// （A 1）1.02 02.94. J5.0EK —11）若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作 _____________ （选填“ R-I ”或“ R-1/1”） 图象；（2） 利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象；（3） 由图象可知，该电池的电动势 E=________ V ，内阻r= _____ Q;（4） 利用该实验电路测出的电动势 E 测和内阻r 测与真实值E 真和r 真相比，理论上 E 测 E 真，r 测 ________________ r 真（选填“ >”、“<”或“=”）.E11 解：（11 分）（1） （2 分）| 一R E - r k 1 bR rII图像的斜率等于电动势 E 图像的截距的绝对值等于内阻 r,应该画出R-1/I 图像（2） 如图所示（2分） （3）E28.0 （ 2.0）6.0V （5.8~6.2 都给分）（1 分），5.0r=2.0 Q （ 1.8~2.2 都给分）（2 分）1 1 R E （r 直 R A ） k b I 真 Ir 测b bR A r 真 E 测 E 真（4 分）1.02.03.04.05.0R/O（4）由于电流表有内阻 R A , I 真E R r 真R A059.江苏南通市2008届第三次调研测试11.（ 10 分）在测定一节干电池的电动势 和内阻的实验中，现有下列器材：待测干电池一节，电流表 G （满偏电流为 2.5mA ,内阻为199Q ）,定值电阻R 1= 1.0 Q 定值电阻R 2= 99.5 Q 电阻箱R （ 0~99.9 Q,开关、 导线若干.（1） 请在下面所给方框内，画出实验电路图，其中定值电阻应选用 ▲（选填“ R 1”或“ R 2”）；（2） 某同学实验测出了电阻箱的电阻 R 和电流表G 的示数l g ,记录数据（见下表）.请答：（10分）（1）实验原理图如图所示（2分）（2 ）如图所示 （2分）（3）1.38~1.44（ 2 分） 0.40~0.60（ 2 分）次数 物理量f12 3 4 5 6 R/ Q 1.6 2.1 2.2 3.2 4.2 5.6 I g /mA2.25 2.00 1.67 1.50 1.25 1.00 1厂 /(mA) -1| g0.440.500.600.670.801.00R图线.1在下面坐标图中描点作出 ―Ig（3 ）根据图线可求得，被测电池的电动势E= _ ▲ ―V ，内阻为 r=___▲___ Q.R i ( 2 分)57O 2.0丄 l g -1/(mA)-i066.珠海市2008年高考模拟考试16. （15分）两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R。
、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表和A和电压表V i的测量数据，另一同学记录的是电流表和A 和电压表V2的测量数据.并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U —I直线.回答下列问题：（1）根据甲乙两同学描绘的直线，可知（）（2）图象中两直线的交点表示的物理意义是（）A •滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端B. 电源的输出功率最大C. 定值电阻R上消耗的功率为0.5WD. 电源的效率达到最大值（3）根据图（b）,可以求出定值电阻R o= Q,电源电动势E =—V，内电阻r =—Q.（4）该电路中电流表的读数能否达到0.6A，试说明理由.答案：（1）AD （ 3 分）；（2）BC （3 分）；（3） 2.0 （2 分）1.50 （2 分）1.0, （2 分）；（4）不能（1分）.当电流表读数达到0.6A时，从图（b）中可以看出测路端电压的电压表V1的读数会小于V2的读数，在电路里是不可能实现的.（或者电路中的最大电流应该是0.5A）（2分）054.08年北京市海淀区一模试卷21.（2）（12分）按图所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，其中R为电阻箱,R0为定值电阻，干电池的工作电流不宜超过0.5A。
实验室提供的器材如下：电流表（量程0〜0.6〜3.0A）A •甲同学是根据电压表B. 甲同学是根据电压表C. 乙同学是根据电压表D. 乙同学是根据电压表V i和电流表A的数据V2和电流表A的数据V i和电流表A的数据V2和电流表A的数据(a)R0 E r S图请分别说明理由。
(3) 若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择:电阻箱(阻值范围 0〜999.9 ) 定值电阻若干 电键、导线若干.①在下面提供的四个定值电阻中，保护电阻 R o 应选用(填写阻值相应的字母)A . 5B . 10C . 20D . 100②根据电路图，请在图中画出连线，将器材连接 成实验电路。
③实验时，改变电阻箱R 的值，记录下电流表 A的示数I ，得到若干组 R 、I 的数据。
根据实验数据绘1出如图所示的 R -图线，由此得出电池组的电动势 EI= __________ V ,内电阻r = _________ Q o 按照此实验方法， 电动势的测量值与真实值相比 _____________ ，内电阻的 测量值与真实值相比 。
(填“偏大”、“偏小” 或“相等”)答：①A ......................................................... 4分 ②连接如图 ............................. 4分3( 2.9-3.0) V , (0.9-1.0)，相等，偏大……4 分055.08年佛山市高三教学质量检测(二) 15. ( 12分)同学们知道，将两个金属电极插入任 何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用水果电池”，这是为什么呢？某学习小组的同学准备就此问题进行探究。