1、新课标人教版课件系列高中物理选修选修3-13-12.9实验：测定电池的电动势和内阻教学目标教学目标v一、知识与技能一、知识与技能v1、理解闭合电路欧姆定律内容v2、理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。v3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。v4、使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。v二、过程与方法二、过程与方法v 1、体验实验研究中获取数据、分析数据、寻找规律的科学思维方法。v 2、学会利用图线处理数据的方法。v三、情感态度与价值观三、情感态度与价值观v使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基
2、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，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。v教学重点教学重点 v利用图线处理数据v教学难点教学难点v如何利用图线得到结论以及实验误差的分析v教学工具教学工具v电池，电压表，电流表，滑线变阻器，开关，导线v教学方法教学方法v实验法，讲解法vAU1=E-I1r U2=E-I2rA E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)v E=U1+U1r/R1 E=U2+U2r/R22112211221IIUUrIIUIUIE一、实验原理一、实验原理1、U-I法法：E=U+Ir2、I-R法法：E=IR+Ir3、U-R法
3、法：E=U1+U1r/R1 112221I RI RrII121221()I IRREII12122112()U URREU RU R12122112()R RUUrU RU R1、电路选择、电路选择及误差分析及误差分析AVS甲RAVS乙RvvR rEEErR测vvR rrrRr测EE测Arr Rr 测一般采用一般采用甲图甲图电路误差较小电路误差较小甲图：甲图：误差来源于电压表的分流作用误差来源于电压表的分流作用乙图：乙图：误差来源于电流表的分压作用误差来源于电流表的分压作用二、二、U-I法法电路和器材的选择电路和器材的选择适宜测适宜测小小内阻电源内阻电源适宜测适宜测大大内阻电源内阻电源误差分
4、析AVKE,r1、本实验中，存在的系统误差是由于、本实验中，存在的系统误差是由于 电压表的分流引起。电压表的分流引起。2、由、由U-I图线可知，该实验的测图线可知，该实验的测量结果将导致电源的电动势量结果将导致电源的电动势E和和内阻内阻r都偏小。都偏小。0UI测量值测量值真实值真实值斜 率斜 率 k k 绝 对 值绝 对 值=r=r电流表内接时电流表内接时 E测测 E真真 r测测 r真真伏安法测伏安法测E、r实验中测量值和真实值的比较实验中测量值和真实值的比较1：vA1.安培表内接在并联电路之内的电路安培表内接在并联电路之内的电路:解：作解：作 U=E-Ir 图线如图实线示：图线如图实线示：U
5、IE测测UIA式中的式中的U是路端电压是路端电压,I 应是通过电源的电流，应是通过电源的电流，I实实=IA+IV=(IA+U/RV)可见可见U越大，差值越大，差值(I实实-IA)就越大，就越大，U=0时，差值时，差值(I实实-IA)也为也为0，实际的实际的U-I图线如图虚线示：斜率增大图线如图虚线示：斜率增大E真真I实实 E测测 E真真 r测测 r真真伏安法测伏安法测E、r实验中测量值和真实值的比较实验中测量值和真实值的比较2：A V 2.安培表外接在并联电路之外的电路安培表外接在并联电路之外的电路:解：作解：作 U=E-Ir 图线如图实线示：图线如图实线示：IEIUVU式中的式中的 I 是通
6、过电源的电流，是通过电源的电流，U应是路端电压应是路端电压,U路路=UA+UV=(I RA+UV)可见可见I 越大，差值越大，差值 I RA就越大，就越大，I=0时差值为时差值为0 实际的实际的U-I图线如图虚线示：图线如图虚线示：U路路E真真 E测测=E真真 r测测 r真真该电路适用于滑动变阻器阻值很大该电路适用于滑动变阻器阻值很大 (电源内阻很大电源内阻很大)的情况的情况.若将电流表的内阻并入电池中，则若将电流表的内阻并入电池中，则U路路和和 I的测量值就都准确了的测量值就都准确了,E的测量值就准确了的测量值就准确了,测出的内阻是电源内阻测出的内阻是电源内阻r和电流表的内阻之和。和电流表的
7、内阻之和。U路路=E-I(RA+r)=E-I r 2、器材选择：、器材选择：安培表：安培表：00.6A伏特表：伏特表：03V滑动变阻器：滑动变阻器：阻值较小的阻值较小的,最大阻值最大阻值1020被测干电池：内阻较大被测干电池：内阻较大电键和导线电键和导线1、按原理图连接实物图、按原理图连接实物图AVS甲甲R三、实验步骤三、实验步骤2、把变阻器的滑、把变阻器的滑片移到一端使其阻片移到一端使其阻值最大值最大3、闭合电键、闭合电键,调节变阻器调节变阻器,使电流表的读数有明使电流表的读数有明显示数显示数,记录一组电流表和电压表的示数记录一组电流表和电压表的示数,用同样用同样的方法测量并记录几组的方法测
8、量并记录几组U,I值值4、断开电键、断开电键,整理好器材整理好器材方法一方法一:公式法公式法改变改变R的阻值，从电流表和电压表中读取两组的阻值，从电流表和电压表中读取两组I、U的值，代入方程组联立求解，多测量几次的值，代入方程组联立求解，多测量几次I、U的值，算出的值，算出E、r取平均值取平均值.四、数据处理四、数据处理rIUErIUE22112112211221IIUUrIIUIUIE方法二方法二:图象法图象法在坐标纸上以在坐标纸上以I为横坐标，为横坐标，U为为纵坐标，用测出几组的纵坐标，用测出几组的U，I值值画出画出UI图像图像.UrkIEIr=短短E EI I短短EE等于等于U轴截距轴截
9、距r等于直线的斜等于直线的斜率的绝对值率的绝对值E EI I短短E五、注意事项五、注意事项1、本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于、本实验在电键闭合前，变阻器滑片应置于阻值最大位置处阻值最大位置处.2、使用内阻较大一些的旧电池、使用内阻较大一些的旧电池.在实验中不要将电流调得太大，在实验中不要将电流调得太大，每次每次读完数后立即断电读完数后立即断电，以免使电动势和内阻发生变化，以免使电动势和内阻发生变化.3、要、要测出测出6组组I、U数据数据，且变化范围要大一些，且变化范围要大一些.4、画画U-I图线图线时，应使时，应使图线通过尽可能多的点图线通过尽可能多的点，并使不在直线，并使不在直线上的点
10、均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去.5、画、画U-I 图线时，图线时，纵轴的刻度纵轴的刻度可以不从零开始可以不从零开始,而是根据测得的数而是根据测得的数据据从某一恰当的值开始从某一恰当的值开始(但但横坐标必须从横坐标必须从0开始开始)这时图线与横轴的这时图线与横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线的，图线的斜率的绝对值仍为内阻斜率的绝对值仍为内阻r.设计测设计测E、r的其它方法及误差分析的其它方法及误差分析I-R法法：R1AR2K1K2ARKEE测ArrR
11、r测六、实验设计六、实验设计1电阻箱、电流表测定：(1)电路如右图(2)原理：据EI(Rr)，调节R，可得多组I、R.可列方程组求解再取平均值U-R法法：VRKK2R1VR2K1EE测rr测U/I/例例1.一位同学记录的一位同学记录的6组数据见表。试根据这些数据组数据见表。试根据这些数据在下图中画出在下图中画出UI图线，并根据图线读出电池的电动图线，并根据图线读出电池的电动势势E=，电池的内阻，电池的内阻 r=.I(A)U(V)0.121.370.201.320.311.240.351.200.501.100.571.051.480.75E rAR1 R2 例例2.如图示的电路中，如图示的电路
12、中，R1、R2为标准电阻，测定电源的为标准电阻，测定电源的电动势和内阻时，如果偶然电动势和内阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动误差可以忽略不计，则电动势的测量值势的测量值 真实值，真实值，内阻的测量值内阻的测量值 真实值，真实值，产生误差的原因产生误差的原因是是 。等于等于偏大偏大电流表有内阻电流表有内阻例例3.在测定电源的电动势和内阻的实验中，在测定电源的电动势和内阻的实验中，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，待测电池、开关和导线配合下列哪组仪器，可以达到测定目的（可以达到测定目的（）A.一只电流表和一个滑动变阻器一只电流表和一个滑动变阻器B.一只电流表和一只电压表一只电流表和一只电
13、压表C.一只电流表和一个电阻箱一只电流表和一个电阻箱D.一只电压表和一个电阻箱一只电压表和一个电阻箱 CD 如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，如图是测量电源内电阻的电路，下列关于误差的说法，正确的是正确的是 ()A.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值小于真实值；B.由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；由于电流表的分压作用，使内电阻的测量值大于真实值；C.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值小于真实值；D.由于电压表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；由于电压
14、表的分流作用，使内电阻的测量值大于真实值；vA解：解：E=U+Ir ，I=(IA+U/RV)，由于电压表的分流由于电压表的分流作用，对于每个电压值作用，对于每个电压值U1，测得的电流，测得的电流IA小于总电流小于总电流I1，U越大，越大，I A跟跟I1相差越大，相差越大，画出的图线应为虚线所示：画出的图线应为虚线所示：UIU1IAI1所以内电阻的测量值小于真实值。所以内电阻的测量值小于真实值。C例例1、某同学在实验室先后完成下面二个实验：某同学在实验室先后完成下面二个实验：测定一节干电池的电动势和内电阻；测定一节干电池的电动势和内电阻；描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线(1)用用
15、实验测量得到数据作出实验测量得到数据作出U一一I图线如图中图线如图中a线线,实验所测干电池的实验所测干电池的电动势为电动势为 V,内电阻为内电阻为 .05年徐州市第二次质量检测年徐州市第二次质量检测12、00.5 1.0 1.5 2.0 2.50.51.01.52.02.53.0I/AU/Va1.500.75现有器材：量程为现有器材：量程为10.0mA、内阻约、内阻约3040的电流表一个，的电流表一个，定值电阻定值电阻R1=150，定值电阻，定值电阻R2=100，单刀单掷开关，单刀单掷开关K，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约1.5
16、V）的电动势。）的电动势。（1）按要求在实物图上连线。）按要求在实物图上连线。（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为为=，式中各直接测得量的意义是：，式中各直接测得量的意义是：.2002年河南卷年河南卷R1 R2R1 R205年南通质量检测一年南通质量检测一12、某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内某同学采用如图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约为阻，已知干电池的电动势约为1.5V，内阻约，内阻约1，电压，电压表表(0-3V,3k),电流表电流表(0-0.6A,1.0),滑动变阻器有滑动变阻器有R1(10 2
17、A)和和 R2(100 0.1A)各一只各一只;(1)实验中滑动变阻器应选用实验中滑动变阻器应选用 (选填选填R1或或R2).(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路在乙图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在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的得到如图丙所示的U-I图线图线,由图线可较准确求出该电源电动势由图线可较准确求出该电源电动势E=V;内阻内阻r=.1.50 0.1 0.2 0.3 0.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VVA图甲图甲图乙图乙R11.50图线的斜率为图线的斜率为0.7/0.37=1.85 r=1.85-RA=0
18、.85 0.8505年扬州质量检测二年扬州质量检测二12、已知太阳能电池组的电动势已知太阳能电池组的电动势约为约为8V，短路电流约为，短路电流约为4mA，为了精确测出它的电，为了精确测出它的电动势和内阻，除导线和开关外，可供选择的仪器有：动势和内阻，除导线和开关外，可供选择的仪器有：A.电流表电流表,量程量程5mA，内阻约，内阻约10B.电流表电流表,量程量程20mA，内阻约，内阻约40C.电压表电压表,量程量程5.0V，内阻约，内阻约5kD.电压表电压表,量程量程15V，内阻约，内阻约15kE.滑动变阻器电阻滑动变阻器电阻4 k F.滑动变阻器电阻滑动变阻器电阻40 k(1)为使实验尽可能方
19、便、准确为使实验尽可能方便、准确，应选用上述仪器中，应选用上述仪器中的的 （用所给器材的代号填写）（用所给器材的代号填写）.(2)在虚线框内画出电路图在虚线框内画出电路图.(3)该电路测得的电源电动势和真实值相比较该电路测得的电源电动势和真实值相比较 。测得的内电阻和真实值相比较测得的内电阻和真实值相比较 。(填偏大、偏小填偏大、偏小或相等或相等)A C EA V 相等相等偏大偏大2006年广东卷年广东卷12、12（11分）某同学设计了一个如图分）某同学设计了一个如图7所示的实验电路，用以测所示的实验电路，用以测定电源电动势和内阻，使用的实验器材为：待测干电池组（电定电源电动势和内阻，使用的实
20、验器材为：待测干电池组（电动势约动势约3V）、电流表（量程）、电流表（量程0.6A，内阻小于，内阻小于1）、电阻箱）、电阻箱（099.99）、滑动变阻器（）、滑动变阻器（010）、单刀双掷开关、单）、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小，电流表的内阻不能忽略。流表的内阻不能忽略。（1）该同学按图）该同学按图7连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻连线，通过控制开关状态，测得电流表内阻约为约为0.20。试分析该测量产生误差的原因是。试分析该测量产生误差的原因是_图图7AAS CDE rBPK满偏时滑动变阻器阻值与
21、电流表满偏时滑动变阻器阻值与电流表阻值之比偏低；阻值之比偏低；电阻箱的阻值不能连续调节。电阻箱的阻值不能连续调节。（2）简要写出利用图）简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤：阻的实验步骤：_1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.004.54.03.53.02.52.01.51.00.5R/1/AI1（3）图）图8是由实验数据绘是由实验数据绘出的出的 图象图象,由此求由此求出待测干电池组的电动势出待测干电池组的电动势E V、内阻内阻r 。（计算结果保留三位有效（计算结果保留三位有效数字）数字）RI1断开断开K，将，将R旋至
22、最大值，旋至最大值，S掷向掷向D 调小调小R直到电流表指针有足够偏转，改变直到电流表指针有足够偏转，改变R值测几值测几组组I随随R变化的数据；变化的数据；2.762.962.272.47解见下页解见下页解：解：E=I(R+r）R=E/I-rErREI11在在 1/I R图线中，图线中，斜率的倒数等于电动势的数值，斜率的倒数等于电动势的数值，E=8.80/(4.00-0.87)=2.81V截距跟斜率之比值等于内阻的数值截距跟斜率之比值等于内阻的数值,r=2.810.872.441.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.004.54.03.53.02.52.01.51.0
23、0.5R/1/AI1R0E rRSv05年苏锡常镇一模年苏锡常镇一模12、(1)实验室备有的定值电阻实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格有以下几种规格:A.10,2.5W B.100,1.0W C.200,1.0W D.2000,5.0W本实验应选哪一种规格本实验应选哪一种规格?答答:()现有一种特殊的电池现有一种特殊的电池,它的电动势为它的电动势为E,约为约为9V,内阻约为内阻约为50,已知已知该电池允许输出的最大电流为该电池允许输出的最大电流为50mA,为了测定这个电池的电动势为了测定这个电池的电动势和内阻和内阻,某同学利用如图某同学利用如图(a)所示的电路进行实验所示的电路进行实验,图
24、中电压表的内图中电压表的内阻很大阻很大,对电路的影响可不考虑对电路的影响可不考虑,R为电阻箱为电阻箱,阻值范围阻值范围0-9999,R0是定值电阻是定值电阻,起保护电路的作用起保护电路的作用C1/(R0+R)/10-2-11/U/V-106120.20.40.10.30.60.50.742810(2)该同学接入符合要求的该同学接入符合要求的R0后后,闭合开关闭合开关S,调整电阻调整电阻箱的阻值箱的阻值,读取电压表的示数读取电压表的示数U,再改变电阻箱的阻值再改变电阻箱的阻值,取得多组数据取得多组数据,作出了如图作出了如图(b)所示的图线所示的图线,(已知该直已知该直线的截距为线的截距为0.1V
25、-1),则根据该同学所作出的图线则根据该同学所作出的图线,可求可求得电池的电动势得电池的电动势E为为 V,内阻内阻r为为 .解解:由闭合电路欧姆定律得由闭合电路欧姆定律得RRrRREU00化简得化简得RRErE1U101可见图线的截距为可见图线的截距为1/EE=10V图线的斜率为图线的斜率为r/E=(0.65-0.1)/0.12=4.6r=46 10V46注：原题图中数据有问题。注：原题图中数据有问题。（3）某研究性学习小组利用右图所示电路测量电池组的电动势）某研究性学习小组利用右图所示电路测量电池组的电动势E和内阻和内阻r。根据实验数据绘出如下图所示的。根据实验数据绘出如下图所示的2006年
26、天津理综卷年天津理综卷22(3)、R1/I图线，其中图线，其中R为电阻箱读数，为电阻箱读数，I为为电流表读数，由此可以得到电流表读数，由此可以得到E V，r 。ARE rS103.01.0 2.0202468/AI1R/解：解：E=I(R+r）R=E/I-r在在R1/I图线中，图线中，斜率等于电动势的数值，斜率等于电动势的数值，E=(10+0.9)/3.8=2.9V截距的绝对值等于内阻的数值截距的绝对值等于内阻的数值,r=0.92.90.9 要求测量由要求测量由2节干电池串联而成的电池组节干电池串联而成的电池组的电动势的电动势和内阻和内阻r（约几欧）（约几欧）,提供下列器材：电压表提供下列器材
27、：电压表V1（量程（量程3V，内阻，内阻1k）,电压表电压表V2（量程（量程15V,内阻内阻2k）,电阻箱（电阻箱（09999）,电键电键,导线若干。导线若干。某同学用量程为某同学用量程为15V的电压表连接成如图所示的电路，实验步的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：骤如下：（l）合上电键）合上电键S，将电阻箱，将电阻箱R阻值调到阻值调到110，读得电压表的，读得电压表的读数为读数为U1（2）将电阻箱）将电阻箱R阻值调到阻值调到R220，读得电压表的读数为，读得电压表的读数为U2，由方程组由方程组U1EU1r/R1、U2EU2/R2 解出解出E、r，为了减少，为了减少实验误差，上述实验在
28、选择器材和实验步骤中，应做哪些改实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？进？。2001年上海卷年上海卷16、vRE、rS解解:应选用量程为应选用量程为3V的电压表的电压表,改变电阻箱阻值改变电阻箱阻值R，读取若干个，读取若干个U的值，的值，由由 IU/R 计算出电流的值，然后作计算出电流的值，然后作出出UI图线，得到图线，得到E、r例例:有两只电压表有两只电压表A和和B，量程已知，内阻不知等于多少；另，量程已知，内阻不知等于多少；另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少；只用有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少；只用这两只电压表，电键和一些连接用导线，能通过测
29、量计算出这两只电压表，电键和一些连接用导线，能通过测量计算出这个电池的电动势这个电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程已知电动势不超过电压表的量程).(1)画出你测量时所用的电路图画出你测量时所用的电路图;(2)以测量的量作为已知量，导出电动势的式子以测量的量作为已知量，导出电动势的式子.解解(1)电路如图所示：电路如图所示：(2)闭合闭合S2：rRUUEV111断开断开S S2 2：rRUUUEV1121由上两式可得：由上两式可得：1121UUUUE如果已知电压表的内阻，还可测如果已知电压表的内阻，还可测r=?2004年广东卷年广东卷12、(12分分)图中图中R为已知电阻，为已知电阻，R
30、x为待测电阻，为待测电阻，S1为单刀单掷开关，为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关，为单刀双掷开关，V为电压表为电压表（内阻极大），（内阻极大），E为电源（电阻不可忽略）。现用图为电源（电阻不可忽略）。现用图中电路测量电源电动势及电阻中电路测量电源电动势及电阻Rx （1）写出操作步骤：）写出操作步骤：（2）由）由R及测得的量及测得的量,可测得可测得E ，Rx=.S2S1RxRVabE画出电路图如图示：画出电路图如图示：E rVRRxabS1S2E rVRRxabS1S2 解：解：S1断开，断开，S2接到接到a 端，记下电压表的读数端，记下电压表的读数U1；由于电压表内阻极大，所以由于电压表内阻极
31、大，所以 E=U1 S2仍接到仍接到a 端端,闭合闭合S1,记下电压表的读数记下电压表的读数U2,如图如图a示示U2E rVRRx图图a S1仍闭合仍闭合,S2接到接到b端端,记下电压表的读数记下电压表的读数U3.如图如图b示示RRxE rVU3图图bx332RURUURUUUR323x(2)在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中,为减小实验误为减小实验误差差,方便调节方便调节,请在给定的四个电路图和三个滑动变阻器请在给定的四个电路图和三个滑动变阻器中选取适当的电路或器材中选取适当的电路或器材,并将它们的编号填在横线上并将它们的编号填在横线上.应选取的电路是应选取的电
32、路是 ,滑动变阻器应选取滑动变阻器应选取 E总阻值总阻值15，最大允许电流，最大允许电流2A的滑动变阻器的滑动变阻器F总阻值总阻值200，最大允许电流，最大允许电流2A的滑动变阻器的滑动变阻器G总阻值总阻值1000，最大允许电流，最大允许电流1A的滑动变阻器的滑动变阻器SVARLE rVAE rSVAE r SVARLE rSABCDCE(3)将实验将实验中得到的数据在实验中得到的数据在实验中同一中同一U-I坐标系坐标系内描点作图，得到如图所示的图线内描点作图，得到如图所示的图线b，如果将实验，如果将实验中的电池与实验中的电池与实验中的小灯泡组成闭合回路，此时小中的小灯泡组成闭合回路，此时小灯
33、泡的实际功率为灯泡的实际功率为 ，若将两节与实验若将两节与实验中相同的干电池串联后与该小中相同的干电池串联后与该小 灯泡组成闭合回路，灯泡组成闭合回路，则此时小灯泡的则此时小灯泡的电压为电压为 ，实际功率为实际功率为 .00.5 1.0 1.5 2.0 2.50.51.01.52.02.53.0I/AU/Vab解：解：P1=0.601.20=0.72W 0.720.02W画出这时的画出这时的U-I图线如图图线如图c示示c0.850.88VP2=0.881.40=1.23W1.21.3W05年南通质量检测一年南通质量检测一12、某同学采用如图甲所示的电路测定电源电动势和内阻，已知某同学采用如图甲
34、所示的电路测定电源电动势和内阻，已知干电池的电动势约为干电池的电动势约为1.5V，内阻约，内阻约1，电压表，电压表(0-3V,3k),电流电流表表(0-0.6A,1.0),滑动变阻器有滑动变阻器有R1(10 2A)和和 R2(100 0.1A)各一各一只只;(1)实验中滑动变阻器应选用实验中滑动变阻器应选用 (选填选填R1或或R2).(2)在乙图中用笔画线代替导线连接实验电路在乙图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在实验中测得多组电压和电流值,得到如图丙所示的得到如图丙所示的U-I图线图线,由图线可较准确求出该电源电动势由图线可较准确求出该电源电动势E=V;内阻
35、内阻r=.1.50 0.1 0.2 0.3 0.40.91.11.31.21.00.81.4I/AU/VR11.500.85图线的斜率为图线的斜率为0.7/0.37=1.85 r=1.85-RA=0.85 VA图甲图甲图乙图乙2005年全国卷年全国卷 22(2)、（2）测量电源）测量电源B的电动势的电动势E及内阻及内阻r（E约为约为4.5V，r约为约为1.5）。）。器材：量程器材：量程3V的理想电压表的理想电压表V，量程，量程0.5A的电流表的电流表A（具有一定内阻），固定电阻（具有一定内阻），固定电阻R=4，滑线变阻器，滑线变阻器R，电键，电键K，导线若干。，导线若干。画出实验电路原理图。图
36、中各元件需用题目中给出的符号画出实验电路原理图。图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出。或字母标出。实验中，当电流表读数为实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为时，电压表读数为U1；当电流表；当电流表读数为读数为I2时，电压表读数为时，电压表读数为U2。则可以求出。则可以求出 （用（用I1，I2，U1，U2及及R表示）表示）E=，r=。实验电路原理图如右图示。实验电路原理图如右图示。VABKRR211221IIUIUIRIIUU21122006年江苏卷年江苏卷13、13（12分）现要按图分）现要按图所示的电路测量一节旧干电池的电动势所示的电路测量一节旧干电池的电动势E（约（约1.5V）和
37、内阻）和内阻r（约（约20），可供选择的器材如下：），可供选择的器材如下：电流表电流表A1、A2（量程（量程0500A，内阻约为，内阻约为500）、滑动变阻器）、滑动变阻器R（阻值（阻值0100、额定电流、额定电流1.0A），定值电阻），定值电阻R1（阻值约为（阻值约为100），电阻），电阻R2、R3（阻值（阻值0999.9），开关、导线若干。由于现），开关、导线若干。由于现有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装有电流表量程偏小，不能满足实验要求，为此，先将电流表改装（扩大量程），然后再按图（扩大量程），然后再按图所示的电路进行测量。所示的电路进行测量。电阻箱电阻箱电流表电流
38、表E，r图图S（1）测量电流表）测量电流表A2的内阻的内阻 按图按图电路测量电路测量A2的内阻，以下给出了实验中必要的操作：的内阻，以下给出了实验中必要的操作：A 断开断开S1 B闭合闭合S1、S2 C按图按图连接线路，将滑动变阻器连接线路，将滑动变阻器R的滑片调至最左的滑片调至最左 端，端，R2调至最大调至最大 D调节调节R2，使，使A1的示数为的示数为I1，记录，记录R2的值的值 E断开断开S2，闭合，闭合S3 F调节滑动变阻器调节滑动变阻器R，使，使A1、A2的的指针偏转适中，记录指针偏转适中，记录A1的示数的示数I1 请按合理的顺序排列实验步骤请按合理的顺序排列实验步骤（填序号）：（填
39、序号）：。图图A1S1S2S3RR1EA2C B F E D A（2）将电流表）将电流表A2（较小量程）改装成电流表（较小量程）改装成电流表A（较大（较大量程）量程）如果（如果（1）中测出）中测出A2的内阻为的内阻为468.0，现用，现用R2将将A2改装改装成量程为成量程为20mA的电流表的电流表A，应把，应把R2调为调为 与与A2并并联，改装后电流表联，改装后电流表A的内阻的内阻RA为为 。（3）利用电流表）利用电流表A、电阻箱、电阻箱R3测电池的电动势和内阻测电池的电动势和内阻用电流表用电流表A、电阻箱、电阻箱R3及开关及开关S接图接图所示的电路测电所示的电路测电池的电动势和内阻池的电动势
40、和内阻,实验时实验时,改变改变R3的值的值,记录下电流表记录下电流表A的示数的示数I，得到若干组，得到若干组R3、I的数据，然后通过作出有关的数据，然后通过作出有关物理量的线性图象物理量的线性图象,求得电池电动势求得电池电动势E和内阻和内阻r。a.请写出与你所作线性图象对应的函数关系式请写出与你所作线性图象对应的函数关系式 .b请在虚线框内坐标中作出定性图象（要求标明两个请在虚线框内坐标中作出定性图象（要求标明两个坐标轴所代表的物理量，用符号表示）。坐标轴所代表的物理量，用符号表示）。c图中图中 表示表示E，图中，图中 表示表示r。1211.7见下页见下页(3)答案一答案一 0R3+RA1/Ib.a.R3+RA=E/I-rc 直线斜率直线斜率表示表示E 纵轴截距的绝对值纵轴截距的绝对值表示表示r答案二答案二0R3+RA1/Ib.ErRREIaA)(11.2c 直线斜率的倒数直线斜率的倒数表示表示E 纵轴截距除以斜率纵轴截距除以斜率表示表示r答案三答案三0R31/Ib.)()1(.3ARrIERac直线的斜率直线的斜率表示表示E 纵轴截距的绝对值与纵轴截距的绝对值与 RA 的差的差表示表示r
