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,第七章 恒定电流,实验九 测定电源的电动势和内阻,一、实验目的 1掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法;进一步理解闭合电路的欧姆定律 2掌握用图象法求电动势和内阻的方法 二、实验原理 1实验依据:闭合电路欧姆定律,3图象法处理:以路端电压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. 三、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、铅笔 四、实验步骤 1电流表用0.6 A量程,电压表用3 V量程,按实验原理图连接好实物电路 2把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端,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,并填入表格中 4.断开开关,拆除电路,整理好器材,一、数据处理 1列多个方程组求解,再求E、r的平均值,二、误差分析 1偶然误差:(1)电表读数不准引起误差(2)图象法求E 和 r时作图不准确 2系统误差:(1)采取电流表内接法,由于电 压表 分流造成电动势和内阻的测量值均偏小(2)采取电流表外接法,由 于电流表分压,造成内阻的测量值偏大,三、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,读数要快每次读数后立即断开电源 3要测出不少于6组的(U,I)数据,且变化范围要大些 5电流表要内接(因为r很小),考点一 器材、电路的选择和数据处理,考点二 电路的连接和误差分析,考点一 器材、电路的选择和数据处理,(2014高考北京卷)利用电流表和电压表测 定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差 (1)应该选择的实验电路是下图中的_(选填“甲”或“乙”),甲,(2)现有电流表(00.6 A)、开关和导线若干,以及以下器材: A电压表(015 V) B电压表(03 V) C滑动变阻器(050 ) D滑动变阻器(0500 ) 实验中电压表应选用_;滑动变阻器应选用_ (选填相应器材前的字母),B,C,(3)某位同学记录的6组数据如下表所示,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UI 图线,(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E _V,内电阻r _.,答案 如下图所示,1.50(1.491.51),0.83(0.810.85),(2014高考福建卷)某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实 验 原理 如 图 甲所示,其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S为开关,R为滑动 变阻器,R0是标称值为4.0 的定值电阻 (1)已知灵敏电 流计G 的满 偏电 流 Ig100 A、内 阻rg 2.0 k ,若要改装后的电流表满偏电流为200 mA,应并联 一只_ (保留一位小数)的定值电阻R1.,考点二 电路的连接和误差分析,1.0,(2)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路,答案 见解析图(其他正确连接同样可以),(3)某次实验的数据如下表所示: 该小组借鉴“研究匀变速直线运动”实验中 计算加速度的方法(逐差法),计算出电池组的内阻r_ (保留两位小数);为减小偶然误差,逐差法在数据处理方面体现出的主要优点是_,1.66,充分利用已测得的数据,(4)该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响,用一已知电动势和内 阻的标准电池组,通过上述方法多次测量后发现:电动势的 测量值与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大若测量过 程无误,则内阻测量值总是偏大的原因是_(填选项前的字母) A电压表内阻的影响 B滑动变阻器的最大阻值偏小 CR1的实际阻值比计算值偏小 DR0的实际阻值比标称值偏大,CD,测量电动势和内阻的其他方法 1安阻法 用一个电流表和电阻箱测量,电路如图,测量原理为:EI1(R1r),EI2(R2r),由此可求出E和r,此种方法使测得的电动势无偏差,内阻偏大若已知电流表A的阻值可消除测内阻的系统误差,(2014高考新课标全国卷)利用如图甲所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有: 待测电源,电阻箱R(最大阻值为999.9 ),电阻R0(阻值为 3.0 ),电阻R1(阻值为3.0 ),电流表A(量程为200 mA,内阻为RA6.0 ),开关S.,(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R3.0 时电流表的示数如图乙所示,读出数据,完成下表 答:_,_.,0.110,9.09,答案,(4)根据图线求得电源电动势E_V,内阻r_.,1.0 6.0,3.0,1.0,(4)电源电动势E3.0 V,电源内阻r1.0 .,
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