用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻

用電流表和電壓表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諟y(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法。實(shí)驗(yàn)原理用電流表和電壓表測(cè)出電流和路端電壓，再閉合電路歐姆定律來(lái)求出電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材被測(cè)電池（干電池）、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電鍵和導(dǎo)線等。實(shí)驗(yàn)步驟1.確定電流表、電壓表的量程，按圖所示電路把器材連接好；把變阻器的滑動(dòng)片移到一端使連入電路和阻值最大；閉合電鍵、調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)；4?用同樣方法測(cè)量并記錄幾組I、U值；5.斷開(kāi)電鍵，整理好器材；6?根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制U-I圖線，所得圖線的延長(zhǎng)線與軸交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的絕對(duì)值即為電池的內(nèi)阻，也可用解方程組的方法計(jì)算出的值。實(shí)驗(yàn)結(jié)論通過(guò)設(shè)計(jì)電路，分別用電流表和電壓表測(cè)出電路電流和路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律即可求出厶-爲(wèi)一電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。由實(shí)驗(yàn)的電路圖通過(guò)兩次測(cè)量可解得電池內(nèi)阻： ，電動(dòng)勢(shì)：。也可以多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，通過(guò)U-I圖像求解。所得圖線的延長(zhǎng)線與U軸交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)，圖線斜率的絕對(duì)值即為電池的內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)本實(shí)驗(yàn)是電學(xué)中的重要實(shí)驗(yàn)之一，涉及到電路的設(shè)計(jì)和連接、器材的選擇、數(shù)據(jù)的處理、誤差的分析等問(wèn)題，這些都是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中?？嫉膬?nèi)容。此外，本實(shí)驗(yàn)還會(huì)有多種變式，如除了用伏安法測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻外，還可以用電阻箱代替安培表與滑線變阻器或用電阻箱代替伏特表和滑線變阻器完成該實(shí)驗(yàn)。經(jīng)典考題1、在用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，一位同學(xué)記錄了6組數(shù)據(jù)（如下表）。7-一一a?12i4560.120.11Os32D.440.57?fiFFCJ(V)1.371321.24I.1S1.>51-051）根據(jù)數(shù)據(jù)選定下列供選用儀器，并按本實(shí)驗(yàn)要求：電流表量程選 A,電壓表量程選 V?；瑒?dòng)變阻器選 Q。干電池（U=1.5V）；直流電流表（0~0.60A擋，內(nèi)阻0.1Q）,（0~3.00A擋，內(nèi)阻為0.02Q）；直流電壓表（0~3.00V擋，內(nèi)阻5kQ）,（0~15.0V擋，內(nèi)阻為25kQ）；滑動(dòng)變阻器（0?10Q，允許最大電流為1.00A）；

滑動(dòng)變阻器（0?1000Q，允許最大電流0.60A）；開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。在圖1實(shí)物圖中按所選規(guī)格連線。（2）根據(jù)記錄數(shù)據(jù)在圖2所示的坐標(biāo)紙上作U-I圖線，并根據(jù)圖線求出E= ，r= 2、如圖所示，用一只電流表和兩個(gè)定值電阻測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，由于未考慮電流表的內(nèi)阻，其測(cè)量值￡和r與真實(shí)值￡0和2、如圖所示，用一只電流表和兩個(gè)定值電阻測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，由于未考慮電流表的內(nèi)阻，其測(cè)量值￡和r與真實(shí)值￡0和r0相比較，正確的是 （）A.￡=￡0，r=r0 B.￡>￡0，r<r0 C.￡=￡0，r>r0 D.￡>￡0，r>r03、在做測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，備有下列器材可供選用：A.干電池一節(jié)（電動(dòng)勢(shì)約1.5V）；B.直流電流表（量程為0~0.6A~3A,0.6A擋內(nèi)阻為0.10Q,3A擋內(nèi)阻為0.025Q）；C.直流電壓表（量程為0~3V~15V,3V擋內(nèi)阻為5kQ,15V擋內(nèi)阻為25kQ）；D.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0?15Q，允許最大電流為1A）；E.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍為0?1000Q，允許最大電流為0.5A）；F.開(kāi)關(guān)；G.導(dǎo)線若干根；H.電池夾。1）將選定的器材按本實(shí)驗(yàn)要求的電路（系統(tǒng)誤差較?。?，在圖1所示的實(shí)物圖上連線。（2）如圖2所示，電流表指針停止在圖示

位置，量程取0.6A擋時(shí)讀數(shù)為 ；量程取3A擋時(shí)讀數(shù)為 。電壓表指針停在圖2所示位置，量程取3V擋時(shí)讀數(shù)為 ；量程取15V擋時(shí)讀數(shù)為 。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，畫(huà)出的U-I圖象如圖3所示，可得待測(cè)電池的內(nèi)電阻為 Q。

。（填⑷按本實(shí)驗(yàn)要求的電路測(cè)出的丑爾和F與真實(shí)值比較：%。（填“>”、“<”或“=”）答案1、分析：（1）根據(jù)記錄數(shù)據(jù)和電流、電壓有效數(shù)字位數(shù)，電流表選0.60A量程，電壓表選3.OOV量程，變阻器選擇0?10Q。實(shí)物連線如圖3所示。由圖象知，第2、4、6組數(shù)據(jù)均偏離在直線兩側(cè)，第1、3、5組數(shù)據(jù)測(cè)得較準(zhǔn)。第2、4、6組數(shù)據(jù)在圖線之外，對(duì)由圖線求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻沒(méi)有產(chǎn)生誤差影響，因此用圖象法求電池的電動(dòng)勢(shì)要優(yōu)于用計(jì)算法求電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。因?yàn)橛糜?jì)算法時(shí)，各組數(shù)據(jù)均參與運(yùn)算。由圖線知E=1.45V，r=tana=1.45-1.00064由圖線知E=1.45V，r=tana=1.45-1.00064G=0.70QUN圖32、分析：測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻有三種方法：一是用電流表和電壓表來(lái)測(cè)量；二是用一只電壓表來(lái)測(cè)量，三是用一只電流表來(lái)測(cè)量。當(dāng)不考慮電流表內(nèi)阻RA的影響時(shí)，由全電路歐姆定律，得￡=I1R1+I1r ①￡=I2R2+I2r ②聯(lián)立①、②解得當(dāng)考慮RA影響時(shí)，由全電路歐姆定律，得,￡0=I1（R1聯(lián)立①、②解得當(dāng)考慮RA影響時(shí)，由全電路歐姆定律，得,￡0=I1（R1+RA+r0）③￡q=|2（R2+RA+r0）④聯(lián)立③④解得比較兩組結(jié)果，知￡0=￡，r0<r。選項(xiàng)C正確。3、解析：（1）連接如圖。首先是儀器選擇，只有一節(jié)干電池，故電壓表選C（0~3V），整個(gè)實(shí)驗(yàn)電路中的電流只要不造成短路現(xiàn)象，電流也不會(huì)超過(guò)0.6A，且在此實(shí)驗(yàn)中電池放電電流不宜過(guò)大，以在O.6A內(nèi)為宜，故電流表量程應(yīng)選B中的0~0.6A。由以上知，滑動(dòng)變阻器宜選D（0?15Q）。然后是要用的開(kāi)關(guān)（F）、導(dǎo)線（G）和電池夾（H）。其次是電路選擇，題目要求系統(tǒng)誤差較小，應(yīng)采用如圖3-48所示電路（盡管這種電路不宜采用，但題目特別強(qiáng)調(diào)要求系統(tǒng)誤差較?。?，再次就是連接線路，將電池、電鍵、滑動(dòng)變阻器、電流表等接成串聯(lián)電路，最后將電壓表接在滑動(dòng)變阻器兩接線