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第 09 节 测定电源的电动势和内电阻
【知能准备】
1.闭合电路欧姆定律的内容是怎样的?
2.测定电源的电动势和内电阻的实验原来就是闭合电路欧姆定律,对于一个给定的电池,电动势和内电阻是
一定的,由闭合电路欧姆定律可以写出电源电动势 E 、内电阻 r 与路端电压 U 、电流 I 的关系式,
为 。根据这个关系式,你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势 E 和内电阻 r?画出实验
电路图。
3.根据闭合电路欧姆定律,可以写出电源电动势 E、内电阻 r 与电路电流 I 、电路外电阻 R 的关系式,
为 。根据这个关系式,你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势 E 和内电阻 r?画出实验
电路图。
4. 根据闭合电路欧姆定律,可以写出电源电动势 E 、内电阻 r 与路端电压 U 、电路外电阻 R 的关系式,
为 。根据这个关系式,你可以利用哪些实验器材来测定电源的电动势 E 和内电阻 r?画出实验
电路图。
【同步导学】
用伏安法测电源电动势和内电阻时应注意:
(1)应选用内阻大一些(用过一段时间)的干电池,在本实验中不要把电流调得过大,每次读完示数后立
即断电。
(2 )在画 U-I 图象时,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。个别偏离直线太
远的点可舍去不予考虑。这样,就可以使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度。
(3 )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,不过直线斜率的大小照样还是电源的内电阻。
例 1 在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中 ,所用电流表和电压表的内阻分别为 0.1 Ω和 1k Ω.
下面分别为实验原理图及所需的器件图 .
(例 1)
(1).试在下图中画出连线 ,将器件按原理图连接成实验电路 .
(2 )一位同学记录的 6 组数据见表 .试根据这些数据在下图中画出 U-I 图线 .根据图象读出电池的电动势
E= V ,根据图象求出电池内阻 r= Ω.
I(A) 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
解析:( 1)按照实物原理图将实物连接如图。
(2 )根据表格中 U 、I 数据,在方格纸 U-I 坐标上找点描迹如图,连直线时第四组数据 (0.32A,1.18V) 标出的
点应该舍去不顾, 然后将直线延长, 交 U 轴于 U1=1.46V (1.44~1.48 也对),此即为电源电动势; 交 I 轴于 I=0.64A ,
E U 2 E U 2 1.46 1.00
注意此时 U2=1.00V ,由闭合电路欧姆定律得 I 。测得 r 0.72 (0.67~
r I 0.64
0.77 也对)。
解答:
解答如图 .E=1.46 ±0.02V ,r=0.72 ±0.05 Ω.
例 2 用一只电流表和一只电压表测电池
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