电学实验3：测定电源电动势和内阻-备战2023高考物理实验知识讲解+突破训练（全国通用）

实验三：测定电源的电动势和内阻 1．实验原理 闭合电路欧姆定律． 2．实验器材 电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺． 3．基本操作 (1)电流表用0.6 A的量程，电压表用3 V的量程，按图1连接好电路． (2)把滑动变阻器的滑片移到使阻值最大的一端． (3)闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数并记录一组数据(I1，U1)．用同样的方法再测量几组I、U值，填入表格中． (4)断开开关，拆除电路，整理好器材． 1．实验数据求E、r的处理方法 (1)列方程求解：由U＝E－Ir得，解得E、r. (2)用作图法处理数据，如图2所示． ①图线与纵轴交点为E； ②图线与横轴交点为I短＝； ③图线的斜率表示r＝||. 2．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． (3)要测出不少于6组的(I，U)数据，变化范围要大些． (4)若U－I图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r＝||确定． (5)电流表要内接(因为r很小)． 3．误差来源 (1)偶然误差：用图象法求E和r时作图不准确． (2)系统误差：电压表分流. 1. 如图所示为一物理兴趣小组测量水果电池电动势和内阻的实验电路图，水果电池的电动势约为2V，内阻约为200Ω。其中虚线框内为用毫安表改装成的双量程电压表电路。 （1）虚线框内毫安表的内阻为，满偏电流为；和为定值电阻，其中，使用a和b接线柱，电压表量程为；若使用a和c接线柱，则电压表的量程为_________V，_________Ω； （2）实验室提供了两个电流表：（量程，内阻约为），（量程，内阻约为）；两个滑动变阻器，最大阻值分别为和。则电流表应选_________（填“”或“”），滑动变阻器应选最大阻值为_________Ω的； （3）实验主要步骤如下。 ①开关拨向c，将滑动变阻器R的滑片移到最_________（填“左”或“右”）端，闭合开关； ②多次调节滑动变阻器的滑片，记下相应的毫安表的示数和电流表A的示数； ③在坐标图中描点画出图像如图所示； ④则电源的电动势___________V，内阻___________Ω；（结果均保留三位有效数字） ⑤若不考虑实验中的偶然误差，用此种方法所得的电动势测量值___________真实值，内阻测量值___________真实值。（均填“大于”“小于”或“等于”）。 2． 某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻，要求测量结果尽量准确，实验器材如下： 电流表A1（量程0~200μA，内阻为800Ω）； 电流表A2（量程0~300mA，内阻约为0.3Ω）； 定值电阻R1（阻值为4.3Ω）； 定值电阻R2（阻值为9200Ω）； 滑动变阻器R（最大阻值50Ω）； 待测蓄电池一节（电动势约为2V）； 开关S一个，导线若干。 （1）实验小组利用所学知识正确连接实物电路如图甲所示，图中虚线框内的电表应选______（选填“A1”或“A2”）； （2）电流表A1示数用I1表示，电流表A2示数用I2表示，该小组通过改变滑动变阻器滑片位置，得到了多组I1、I2数据，并作出I1－（I1+I2）图像，如图乙所示。根据图像可知，被测蓄电池的电动势为______V，内阻为______Ω。（结果均保留两位有效数字） （3）从实验设计原理来看，该蓄电池电动势的测量值______（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。   3. 利用如图甲所示电路，可以测量电源电动势和内阻，所用的实验器材有： 待测电源（电动势不大于6V，内阻不大于1Ω），电阻箱R（最大阻值999.9Ω），表头G（量程为200μA，内阻为900Ω），定值电阻R0、R1，开关S，导线若干。 （1）先利用R0将表头G改装成2mA的电流表，再将2mA的电流表改装成量程为6V的电压表，则两定值电阻的阻值分别为：__________Ω，__________Ω。 （2）将电阻箱阻值调到最大，再闭合开关S。 （3）多次调节电阻箱，记下表头G的示数I和电阻箱相应的阻值R。 （4）以为纵轴，为横轴，作出图像如图乙所示。 （5）根据图像求得电源的电动势__________V，内阻__________Ω（此两空结果均保留到小数点后一位）。 （6）步骤（5）的数据处理会导致测量的电动势__________，内阻__________（此两空均选填“偏小”“偏大”或“不变”）。 4． 在“用伏安法测干电池的电动势和内阻”的实验中，为了保护电源、电表，某同学在电路中接入一合适的电阻防止短路。 （1）该同学通过改变滑动变阻器滑片的位置，得到几组电压表、电流表的读数填入下表中。 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0