1、【 精品教育资源文库 】 实验 12 测定电池的电动势和内阻 （必考） 考纲解读 （ 1）知道伏安法测定电池电动势、内电阻的原理和电路图。（ 2）会用伏安法测定电池的电动势和内电阻。（ 3）会利用 U I 图象求出电池的电动势和内电阻。 注意事项 1.可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显 ， 电池的内阻宜大些 ， 可选用已使用过一段时间的 1 号干电池。 2.电流不要过大 ， 读数要快：干电池在大电流放电时 ， 电动势 E 会明显下降 ， 内阻 r 会明显增大 ， 故长时间放电不宜超过 0.3 A， 短时间放电不宜超过 0.5 A。因此 ， 实验中不要将 I调得过大 ， 读电表要快 ，
2、 每次读完立即断电。 【 精品教育资源文库 】 3.计算法求 E、 r：要测出不少于 6 组 I、 U 数据 ， 且变化范围要大些 ， 用方程组求解时 ， 要将测出的 I、 U 数据中 ， 第 1 和第 4 为一组、第 2 和第 5 为一组、第 3 和第 6 为一组 ， 分别解出 E、 r 值再求 平均值。 4.合理选择标度：为使图线分布空间大 ， 如图所示 ， 纵坐标可以不从零开始 ， 则图线和横轴的交点不再是短路电流 ， 电源的内阻不能用 r EI短确定 ， 应根据 r ? ? U I 确定。 考点一 伏安法测电池电动势和内阻 1.在测定一节干电池（电动势约为 1.5 V， 内阻约为 2
3、 ）的电动势和内阻的实验中 ， 滑动变阻器和电压表各有两个供选： A.电压表量程为 15 V； B.电压表量程为 3 V C.变阻器为（ 20 ， 3 A） D.变阻器为（ 500 ， 0.2 A） （ 1）电压表应该选 （选填 “ A” 或 “ B” ） ， 这是因为 _ _。 （ 2）变阻器应选 （选填 “ C” 或 “ D” ） ， 这是因为 _ _。 解析 本题主要考查学生对电学仪器的选择。电学仪器的选择最主要的有两条原则：（ 1）安全 ， 即不能超量程；（ 2）方便 ， 即便于读数和调节。由于电源的电动势约为 1.5 V， 故选量程为 0 3 V 的电压表 ， 读数既准确 ， 又方便
4、 ， D 滑动变阻 器的额定电流太小 ， 阻值大 ， 调节不方便 ， 故选 C 变阻器。 答案 （ 1） B 读数既准确、又方便 （ 2） C 滑动变阻器 D 的额定电流太小 ， 最大阻值太大 ， 调节不方便 2.测定电池的电动势和内阻的实验电路如图所示。 （ 1）在闭合开关之前滑动变阻器的滑片应放在最 。（填 “ 左端 ” 或 “ 右端 ” ） 【 精品教育资源文库 】 （ 2）现备有以下器材： A.干电池 1 节； B.滑动变阻 器（ 0 50 ）； C.滑动变阻器（ 0 1 750 ）； D.电压表（ 0 3 V）； E.电流表（ 0 0.6 A）； F.电流表（ 0 3 A）。则滑动
5、变阻器应选用 ， 电流表应选用 。 解析 （ 1）闭合开关前应使滑动变阻器接入电路中的阻值最大 ， 所以根据电路图可知滑动变阻器的滑片应在 最左端； （ 2）电源内阻较小 ， 为控制方便 ， 滑动变阻器选择 0 50 即可顺利进行实 验 ， 故滑动变阻器应选 B；由于干电池允许通过的最大电流不大 ， 故电流表应选小量程的 ， 故电流表应选E。 答案 （ 1）左端 （ 2） B E 3.（ 2015 浙江 10 月选考） 某实验小组做 “ 测定电池的电动势和内阻 ” 的实验电路如图甲所示： （ 1）电流表示数如图乙所示 ， 则电流为 A。 （ 2）根据实验数据获得 U I图象如 图丙所示，则电动
6、势 E V， 内阻 r 。 解析 （ 1）该电流表示数为 0.25 A。（ 2）根据闭合电路的欧 姆定律可得 U E Ir， 图象 U I 纵轴截距为电动势 ， 即 E 1.43 V；斜率的绝对值表示电源的内阻 ， 即 r 1.43 1.00.57 0 0.75 。 答案 （ 1） 0.250.01 （ 2） 1.430.01 0.750.03 考点二 测定电源电动势和内阻的其他方法 测定电池电动势和内阻的其他方法 【 精品教育资源文库 】 安阻法 伏阻法 1I1ERrE 1UrE1R1E 纵轴截距为 rE， 斜率为 1E 纵轴截距为 1E， 斜率为 rE 1.某研究性学习小组利用如图甲所示
7、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乙所示的 R 1I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 ， r 。 解析 由欧姆定律有 ， E I（ R r） ， R EI r。 由此知图线的斜率为电动势 E， 纵轴截距大 小为 内阻 r。 E 2（ 0.9）1.0 V 2.9 V， r 0.9 。 答案 2.9 V 0.9 2.某实验小组利用电压表和电阻箱测量电源的电动势和内阻 （ 1）请在虚线框中画出实验的电路图 （ 2）实验的主要步骤如下： 【 精品教育资源文库 】 检查并调节电压表指针指零 ， 将开关 S 断开 ， 按照电路图连线。
8、 调节电阻箱 R 的阻值至 。 将开 关 S 闭合 ， 逐渐调节电阻箱的阻值使电压表指针有足够的偏转 ， 记下此时电阻箱的阻值 R 和电压表的示数 U。 改变电阻箱的阻值 ， 测出几组 U 及 R 的数据 ， 作出 1R 1U的图线如图所示（单位为国际单位制单位）。 （ 3）由作出的 1R 1U图线可求得电动势 E V， 内阻 r 。（结果保留两位有效数字） 解析 （ 2）为了保护电路 ， 电阻箱的阻值应调为最大值。 （ 3）由闭合电路欧姆定律 E U URr， 得到 1R Er 1U 1r， 由图象在纵轴上截距的绝对值得内阻 r 1.0 ， 由图象斜率可得电动势 E 3.3 V。 答案 （
9、1）如图所示 （ 2）最大值 （ 3） 3.3 1.0 3.在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中 ， 备有下列器材： A.干电池 E（电动势约为 1.5 V、内阻小于 1.0 ） B.电流表 A1（满偏电流 3 mA、内阻 r1 10 ） C.电流表 A2（ 0 0.6 A、内阻 0.1 ） D.滑动变阻器 R1（ 0 20 ， 10 A） E.滑动变阻器 R2（ 0 100 ， 10 A） F.定值电阻 R3（ 990 ） G.开关一个和导线若干 （ 1）实验器材中未提供电压表 ， 可以利用 将 A1改装成电 压表。 （ 2）为方便且能较准确地进行测量 ， 其中应选用的滑动变阻器是 （填字
10、母代号）。 【 精品教育资源文库 】 （ 3）请在虚线框内画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图。 （ 4）如图为某一同学根据他所设计的实验给出的 I1 I2图线（ I1为 A1的示数 ， I2为 A2的示数） ， 由图线可求得 被测干电池的电动势 E V， 内阻 r 。 解析 （ 1）因提供的器材没有电压表 ， 则可由量程 知，将 电流表 A1与定值电阻 R3串联改装成电压表。 （ 2）由于干电池内阻小于 1.0 ， 滑动变阻器 R2阻值较大 ， 不便控制 电路 ， 所以应选用的滑动变阻器是 R1。 （ 3）实验电路如图所示。 （ 4）图线纵轴截距为31ERR?， 斜率的绝对值为31rRr?， 由图线可求得 被测电池的电动势 E 1.48 V， 内阻 r 0.8 。 答案 （ 1） R3与电流表 A1串联 （ 2） R1 （ 3）见解析图 （ 4） 1.48（ 1.461.50 均对） 0.8（ 0.790.83 均对）
