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2012届高考一轮物理复习（人教版）课时训练

第七章 恒定电流

第5讲 实验九 测定电池的电动势和内阻

1．某同学用伏安法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：量程0～0.6 A，内阻0.1 Ω

C．电流表：量程0～3 A，内阻0.024 Ω

D．电压表：量程0～3 V，内阻未知

E．电压表：量程0～15 V，内阻未知

F．滑动变阻器：0～10 Ω，2 A

G．滑动变阻器：0～100 Ω，1 A

H．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：________(填写选项前的字母)；

(2)在图7－5－15(a)方框中画出相应的实验电路图；

图7－5－15

(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图7－5－15(b)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，内电阻r＝________ Ω. 答案：(1)ABDFH

(2)如图

(3)1.5 0.9

2．(2010·江苏单科，10)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7－5－16所示的实物电路．

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图7－5－16

(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”)

11

(3)根据实验数据描点，绘出的－R图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上

UU的截距为b，则该电源的电动势E＝________，内阻r＝________.(用k、b、R0表示) 解析：(1)电阻箱接入回路中的电阻越大，回路电流越小，起保护电源，防止烧坏电压表 的作用．

(2)方案1中电阻箱接入电路的电阻太大，电压表示数太小，误差太大．因此采用方案2. R0＋rR0＋rEU111

(3)＝R，所以＝k＝b，

R0＋R＋rR0UER0ER0ER0ER0

1b

解之得：E

＝，r－R0.

kR0k

1b

答案：(1)最大值 (2)2 (3) －R0

kR0k

3．(2010·上海单科，29)某同学利用DIS，定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的 电动势和内阻，实验装置如图7－5－17所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电 路的总电阻阻值R，用电压传感器测得端电压U，并在计算机上显示出如图7－5－18所 示的1/U－1/R关系图线a.重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图7－5－ 20中的图线b.

图7－5－17 图7－5－18

(1)由图线a可知电池a的电动势Ea＝________ V，内阻ra＝________ Ω. (2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa________Pb(填 “大于”、“等于”或“小于”)，两电池的效率ηa________ηb(填“大于”、“等于” 或“小于”)．

111

解析：(1)＝0.5，所以Ea＝2 V.

UUEa

R11r1rr1E

由U＝Ea＝a，所以图线的斜率为aka，所以ra＝a0.5 Ω.

R＋raUEaEaREEa44

2

11U

(2)＞Ua＜Ub，所以由P得Pa＜Pb.由公

UaUbR

11r1

式可知，图线的横截距的绝对值表示内阻的倒数，故由题图可知，电池内阻 UEER

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URra＜rb，又电池效率η＝ηa>ηb. ER＋r

答案：(1)2 0.5 (2)小于 大于

4．某同学采用如图7－5－19甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势为

1.5 V左右，内阻为2 Ω左右，电压表(0～3 V,3 kΩ)，电流表(0～0.6 A,1.0 Ω)，滑动变阻 器有R1(10 Ω，2 A)和R2(100 Ω，0.1 A)各一只．

图7－5－19

(1)在实验中滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”)；

(2)在图乙中用笔画线代替导线连接实验电路；

(3)在实验中测得多组电压和电流值，得到如图丙所示的U－I图象，由图象可较准确地求出电源电动势E＝__________________________________________________ V； 内阻r＝________ Ω.(保留两位有效数字)

答案：(1)R1

(2)

(3)1.5 2.0

5．(2010·广东理综，34(2))某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的 器材还包括定值电阻(R0＝5 Ω)一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图7－5－20(a)．

(1)在图7－5－20(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接．

(2)请完成下列主要实验步骤：

A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图7－5－20(c)所示，读得电阻值 是________；

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B．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49 V；

C．将开关S2________，电压表的示数是1.16 V；断开开关S1.

(3)使用测得的数据，计算出干电池的内阻是________(计算结果保留二位有效数字)．

(4)由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏________(填“大”或 “小”)．

图7－5－20

解析：(2)由题图(c)读得电阻箱阻值为R＝20 Ω；将S1闭合S2断开，电压表示数为电源 电动势E＝1.49 V，将S2再闭合，电压表示数为R两端电压．将电压表视为理想电表，

U1.16则干路电流IV＝A＝0.058 A. R20

E(3)因为I， R0＋R＋r

E1.49所以r－R0－R＝－5－20??Ω＝0.69 Ω. I0.058

(4)若考虑电压表的内阻，则S1闭合S2断开时，电压表示数为该表两端电压小于电源电 动势．

答案：(1)如图所示 (2)A.20 Ω C．闭合 (3)0.69 Ω (4)小

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第二篇：测电源电动势和内阻学案

测定电池的电动势和内阻  学案

学习目的

（一）知识与技能

1、了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。

2、学习用图象法处理实验数据。

（二）过程与方法

通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。养成规范操作实验并能科学、合理地处理数据的习惯。

（三）情感、态度与价值观

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，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养观察能力、思维能力和操作能力，提高对物理学习的动机和兴趣。

学习重点

掌握实验原理和方法，学会处理实验数据。

学习难点

用图象法处理实验数据。

探究过程：探究一：探究实验原理

1、回顾电源电动势的定义：

2、如何比较干电池与水果电池谁把化学能转化为电能的本领大？画出电路图，

这样测量有无误差，误差大小与谁有关？如何测这个量？

3．闭合电路欧姆定律的内容？        

4、测定电源的电动势和内阻的实验原理？

探究二、实验方案及电路图

1.测根据闭合电路欧姆定律，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？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。

2.根据闭合电路欧姆定律，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？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，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？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。

实验过程:通过实验操作得出数据，填写实验报告

探究四、如何处理数据

1、根据测得的数据得出电动势和内阻，你可以想出哪些方法？

2、哪种方法可使误差更小？

3、填写实验报告

当堂达标

1、用伏安法测电池的电动势和内电阻的实验中，下列注意事项中错误的是           (      )

  A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显

  B．应选用内阻较小的电压表和电流表

  C．移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载

  D．根据实验记录的数据作U一I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧

2、下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法，其中既能减小偶然误差，又直观、简便的方法是                 （     ）                                                       

A．测出两组I、U的数据，代人方程组．：E＝U1十I1r和E＝U2十I2r，求出E和r

B．多测几组I、U的数据，求出几组E、r，最后分别求出其平均值

C．测出多组I、U的数据，画出U－I图象，再根据图象求E、r

D．多测出几组I、U数据，分别求出I和U的平均值，用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E，再用闭合电路欧姆定律求出内电阻。

课堂练习、某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其他器材有：

A．电压表 V：(0～3 V～15 V)    

B．电流表A：(0～0.6 A～3 A)

C．变阻器R1：(20 Ω，1 A)       

D．变阻器R2：(1000 Ω，0.1 A)

E．开关S和导线若干

(1)实验中电压表应选用的量程为________       (选填“0～3 V”或“0～15 V”)；

电流表应选用的量程为________       (选填“0～0.6 A”或“0～3 A”)；

变阻器应选用________；

(2)根据实验要求连接实物电路图；

(3)实验测得的6组数据已在U－I图中标出，如图所示，请你根据数据点位置完成U－I图线，并由图线求出该电池的电动势E＝________ V，电阻r＝________ Ω.

课后思考：

1、为什么不使用如下电表的连接方式？

    2、能否通过测量其他物理量得到电源电动势和内阻？如果可以，请设计你的方案。

       （包括实验原理、电路图、仪器、实验步骤）

3、自己动手测一下水果电池的电动势和内阻请设计你的方案。

       （包括实验原理、电路图、仪器、实验步骤）