2013届电学实验复习专题 测电源电动势和内阻 8开学生版.doc

电学实验复习资料二（测电源的电动势和内阻） 在一个电器中要测量E和r，需要有其他物理已知量，可测的就只有三个：外电阻R、干路电流I、路端电压U。但麻烦的是：根据闭合电器欧姆定律，以上五个量中只有四个量可以构成等式（这句话是不是蛮耳熟？）E、r外加两个可测的物理量，就演变成了下面三种情况： 一、实验一（伏安法） 原理：电源电动势E、内电阻r，可测量的路端电压U、电流I的关系可写为 E=__________________________。 数据处理：1、联立方程求解的公式法： 2、描点作图法 直线方程 纵轴截距 斜率大小 ____________（U-I图像） ______ ________ 二、实验二（安阻法） 原理：电源电动势E、内电阻r、电流I、电阻R的关系可写为 E=__________________________。 数据处理： 1、联立方程求解的公式法： 直线方程 纵轴截距 斜率大小 _____________ _______ ______ 2、描点作图法: 三、实验三（伏阻法） 原理：电源电动势E、内电阻r、路端电压U、电阻R的关系可写为 E=__________________________。 数据处理： 1、联立方程求解的公式法： 直线方程 纵轴截距 斜率大小 _________________ ______ _____ _________________ ______ _____ _________________ ______ _____ 2、描点作图法 四、误差分析 1．由读数不准确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．由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，引起的系统误差。（电压表分流、电流表分压） 测量方法 系统误差 伏安法 内接法 E测E真 r测r真 外接法★★ E为真实值 r测r真 安阻法 E为真实值 r测r真 伏阻法 E测E真 r测r真 图像分析法：采用如右图所示的电路，在理论上E＝U＋(IV＋IA)r，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IV而形成误差，而且电压表示数越大，IV越大． 结论： (1)当电压表示数为零时，IV＝0，IA＝I短，短路电流测量值＝真实值． (2)E测E真． (3)因为r测＝ ，所以r测r真． ★★图像分析法：采用如右图所示的电路，理论上有E＝U＋UA＋IAr，IA为电源电流真实值，其中UA不可知，而造成误差，而且电流表示数越大，UA越大， 结论： (1) 当电流表示数为零时，IA＝0，断路时电压测量值=E真实值． (2)I短测I短真． (3)因为r＝ ，所以r测r真，r测为r和RA的串联值，这时r测的测量误差非常大． 附：等效电源定理（戴维南定理） 设沿虚线将电路隔离成左、右两部分，左边部分可以看作一个新的电源，新电源又叫做等效电源。虚线右边部分即为新电源的外电阻R。 (1)对（甲）图电路来说，新电源的电动势为 E′=E，而内 电阻r′=r+R0 (2)对（乙）图来说，新电源的电动势为 E′＝E,而r′=， 精选精练 ★★2010·江苏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，某同学涉及了如图所示的实物电路。 （1）试验时，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=10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，绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E= ，内阻r= （用k、b和R0表示） ★★上海市七校2010届高三下学期联考某同学对实验室的一个中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5V的干电池外，还有一个方形的电池（层叠电池）。为了测定该电池的电动势和内电阻，实验室中提供有下列器材：A．电流表G（滿偏电流10mA，内阻1Ω）B．电流表A（0～0.6 A～3A，内阻未知）C．滑动变阻器R0（0～Ω，1A）D．定值电阻R（阻值99Ω）E．开关与导线若干 （1）根据的实验器材，你．2）图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数，则由图线可以得到被测电池的电动势E＝　　 ，内阻r= Ω。 ★★★★(上海市十校联考)利用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻，提供的器材为 （A）干电池两节，每节电池的电动势约为1.5V，内阻未知 （B）直流电压表V1、V2，内阻很大 （C）直流电流表A，内阻可忽略不计 （D）定值电阻R0，阻值未知