伏阻法和安阻法测量电源电动势和内阻

伏阻法和安阻法测量电源

电动势和内阻

Prepared on 22 November 2020

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

Ω）、一只电流表（量程I g＝ A，内阻r g ＝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=Ω，

I1=；

R2=Ω，I2=。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＝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。

序号 1 2 3 4 5 6 7

1R (Ω－1) 1U

(V －1)

回答下列问题：

（1

第______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 010 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

1U

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；R0是定值电阻．

甲

乙（1）实验室备有的保护电阻R0有以下几种规格：本实验应选用（）

A．10Ω，B．50Ω，

C．150Ω，D．1500Ω，

（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。