1、实验基础一、实验原理及步骤二、数据处理与分析数据处理1公式法用两组 U 和 I 的数据，代入 EUIr，解方程组EU1I1r，EU2I2r 得：EI1U2I2U1I1I2rU2U1I1I2，再求平均值2图象法：画出电源的 UI 图象，如图所示(1)图线与纵轴交点为 E(2)图线与横轴交点为 I 短Er(3)图线斜率的绝对值表示 rUI.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 会明显增大因此，实验中不要将 I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电
2、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 rEI短确定，应根据 rUI 确定误差分析(1)用图象法求 E 和 r 时作图不准确(2)由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差本实验中测量结果是：E 测E 真，r 测r 真典例研析热点一 伏安法测电源的电动势和内阻1用如图所示电路测量电源的电动势和内
3、阻实验器材：待测电源(电动势约 3 V，内阻约 2)，保护电阻 R1(阻值 10)和 R2(阻值 5)，滑动变阻器 R，电流表 A，电压表 V，开关 S，导线若干实验主要步骤：将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数 I.以 U 为纵坐标，I 为横坐标，作 UI 图线(U、I 都用国际单位)求出 UI 图线斜率的绝对值 k 和在横轴上的截距 a.回答下列问题：(1)电压表最好选用_；电流表最好选用_A电压表(03 V，内阻约 15 k)B电压表(03 V，内阻约 3 k)C电流表(0200 mA，内阻约 2)D电流表(
4、030 mA，内阻约 2)A C(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_A两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用 k、a、R1 和 R2 表示待测电源的电动势 E 和内阻 r 的表达式 E_，r_，代入数值可得 E 和 r 的测量值C kakR2解析：(1)本实验误差在于电压表的分流，内阻越大越好，故选 A；电路中能达到的最大电流 IER1R2r31052A
5、180 mA，电流表最好选 C.(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明外电路的电阻变大，滑动变阻器的电阻变大，则两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是一条导线接在滑动变阻器金属杆左端或右端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，选 C.(3)在 UI 图象中纵截距等于电源的电动势，则 Eka；斜率等于内阻与 R2 的和，故 rkR2.变式训练 在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，已连接好部分实验电路(1)按如图甲所示的实验电路，把图乙中剩余的电路连接起来(2)图丙是根据实验数据作出的 UI 图象，由图可知，电源的电动势 E_ V，内阻 r_.1.51解析：(1)根据图甲所示
6、电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：(2)由图丙所示图象可知，电源 UI 图象与纵轴交点坐标值是 1.5，电源电动势 E1.5 V，电源内阻 rUI 1.51.00.5 1.热点二 安阻法或伏阻法测电源的电动势和内阻方法 1 安阻法：由 EIRIr 知，只要用电流表和电阻箱测出 I、R 的两组数据，列出关于 E、r 的两个方程，从而解出 E、r，电路如图所示方法 2 伏阻法：由 EUURr 知，只要用电压表和电阻箱测出 U、R 的两组数据，列出关于 E、r 的两个方程，就能解出 E、r，电路图如图所示2某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势 E 和内电阻 r.根据实验数据绘
7、出图乙所示的 R1I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_.3.0 V1.0 解析：由闭合电路欧姆定律可知EI(Rr)，所以 E1IRr，RE1IrR1I图象的斜率为 E3.0 V，纵截距的绝对值为 r1.0.变式训练 用两个定值电阻和电压表可以测量电源的电动势(约 3 V)和内阻提供的主要器材有：电阻 R1(2.0)、R2(9.0)、电源、电压表、开关 S1、单刀双掷开关 S2、导线若干，实验电路如图甲所示(1)根据电路图，将未连接完整的实物图连接完整(2)闭合开关 S1，开关 S2 分别接到 R1、R2 两电阻，电压表的读数分别为 2.0 V、2.7 V，则
8、测得电动势为_ V，内阻为_.3.01.0解析：(1)根据电路图连接实物图如图所示：(2)在闭合电路中，电源电动势：EUIrUURr，代入实验数据解得：E3.0 V，r1.0.随堂达标演练1.在测电源电动势和内阻实验中，下列说法正确的是()A用新电池较好 B用旧电池较好C新、旧电池一样 D以上说法都不对解析：旧电池内阻较大，因而在实验时电压表读数变化较大，相对误差较小答案：B2如图所示电路，某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为 020，连接电路的实物图如图所示(1)该学生接线中错误的和不规范的做法是_A滑动变阻器不起变阻作用B电流表接线有错C电压表量程选用
9、不当D电压表接线不妥AD(2)该同学将电路按正确的电路图连接好，检查无误后，闭合开关，进行实验某一次电表的示数如图所示，则电压表的读数为_ V，电流表的读数为_ A.1.200.26(3)该同学实验完毕，将测量的数据反映在 UI 图上(如图所示)，根据这一图线，可求出电池的电动势 E_ V，内电阻 r_.1.480.77解析：(1)据题意，从图可知，滑动变阻器均接下边两个接线柱，这样起不到变阻作用；电压表的接线柱应接在开关内，使开关对电压表有控制作用(2)电压表读数用十分之一估读法，得：12.0 V，电流表用二分之一估读法，得：0.26 A.(3)图线与纵坐标交点表示电动势大小，为 E1.48 V，图线的斜率表示电源内阻，即：rUI 0.480.62 0.77.3为了测量由两节干电池组成的电源的电动势和内电阻，某同学设计了如图甲所示的实验电路，其中 R 为电阻箱，R05 为保护电阻(1)按照图甲所示的电路图，将图乙所示的实物连接成实验电路答案：(1)如图所示(2)保持开关 S 断开，调整电阻箱的阻值，再闭合开关 S，读取并记录电压表的示数及电阻箱接入电路中的阻值多次重复上述操作，可得到多组电压值 U 及电阻值 R.以1U为纵坐标，以1R为横坐标，画出1U1R的关系图线(该图线为一直线)，如图丙所示由图线可求得电池组的电动势 E_ V，内阻 r_.(保留两位有效数字)2.91.1