实验测量电源的电动势和内阻一、实验原理和方法1.画出用电压表、电流表加上滑动变阻器来测量电源的电动势和内阻的电路图.2.画出用电流表、电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路图.3.画出用电压表、电阻箱测量电源电动势和内阻的电路图.二、数据处理1.计算法:取两组实验中获得的数据,列方程:,解得:E=_____,r=______________.为了减小误差,多取几组数据,分别列若干组联立方程,求若干组E和r,最后以电动势的________和内电阻的________作为实验结果.2.图象法:若采用第一种实验电路,在坐标纸上以________为横坐标、________为纵坐标建立直角坐标系,根据实验测得的几组数据在坐标系中描点作图.例1如图所示为闭合回路中两个不同电源的U-I图象,下列判断错误的是()A电动势E1=E2,发生短路时的电流I1>I2B.电动势E1=E2,内阻r1>r2C.电动势E1=E2,内阻r1<r2D.当两电源的工作电流变化量相同时,电源2的路端电压变化大变式训练1所示是根据某次实验记录数据画出的U-I图象,下列关于这个图象的说法中正确的是()A.纵轴截距表示待测电源的电动势B.横轴截距表示短路电流C.根据r=,计算出待测电源内电阻为12ΩD.电流为0.3A时的外电阻是18Ω例2某同学的实物连线如图甲所示.甲乙(1)请指出该同学在接线中错误和不规范的地方.①________________________________________________________________________②________________________________________________________________________③________________________________________________________________________(2)另有一同学实物连接图正确,也能正确读数,但忙乱中在稿纸上记录了一些数据,如图乙所示,请你帮他把数据整理好,并按实际情况填好表格.实验次数物理量123456电流表示数I/A0.160.240.320.400.480.56电压表示数U/V在所给的数据中,求出电源电动势E=______V,内阻r=________Ω解析(1)①电压表没有并接在开关和电源串接后的两端;②电流表正负接线柱错误;③电压表量程选用不当.(2)表格数据依次按顺序为1.40、1.36、1.32、1.28、1.24、1.20代入公式E=U+Ir,联立解得E=1.48V,r=0.5Ω变式训练1在测定一节干电池(电动势约为1.5V,内阻约为2Ω)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15VB.电压表量程为3VC.滑动变阻器为(20Ω,3A)D.滑动变阻器为(500Ω,0.2A)(1)电压表应选________(填“A”或“B”),这是因为_________________________.(2)滑动变阻器应选________(填“C”或D),这是因为____________________.变式训练2.在测量电源电动势和内阻的实验中,电源的电动势约为6V,内阻约为0.5Ω,电流表的内阻为0.5Ω,电压表的内阻为6kΩ.为了减小实验误差,应当采用的电路是选项中的()例2用如图甲所示的电路来测量电池的电动势和内阻,根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图象,由图乙可知()甲乙A.电池电动势的测量值是1.40VB.电池内阻的测量值是3.50ΩC.外电路发生短路时的电流为0.40AD.电压表的示数为1.20V时,电流表的示数为0.20A解析:由闭合电路欧姆定律U=E-Ir知:当I=0时,U=E,U-I图线斜率的绝对值表示电源的内阻,则r==Ω=1Ω.U轴的电压刻度不是从零开始的,U-I图线的横轴截距不再表示U=0时的短路电流,而是表示路端电压为1.00V时的干路电流是0.40A,因为=r=常数,从图中易知=,所以I′=0.20A,故选项A、D正确.变式训练1.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,在坐标纸上以I为横坐标轴,以U为纵坐标轴,利用测出的几组I、U值画U-I图象,得到一条直线,如图所示.该直线与纵轴交点所对应的U等于________,这是因为该点所对应的电流I=0,属于断路情况,断路时路端电压等于____________;这条直线与横轴的交点所对应的电流值等于_____.变式训练2某同学采用如图甲所示的电路测定干电池的电动势和内阻.已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约为2Ω,电压表(0~3V,3kΩ),电流表(0~0.6A,1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω,2A)和R2(100Ω,0.1A)各一只.(1)在实验中滑动变阻器应选用________(填“R1”或“R2”);(2)在图乙中用笔...