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山东省临朐实验中学高二物理 测定电源电动势和内阻习题课学案


山东省临朐实验中学高二物理学案:测定电源电动势和内阻习题课

例 1 用一只电流表和一只电压表测电池电动势和内电阻的实验电路有如图所示的甲、乙两种,采用甲图测定 E 和 r 时产生的系统误差主要是由于 ;采用乙图测定 E 和 r 时产生的系统误差主要是由于 电路。 ,为了

减小上述系统误差,当 R 远小于 RV 时,应采用

例 2 有两只电压表 A 和 B,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.只用这两只电压表、开关和一些连接 用的导线,能通过测量计算这节电池的电动势(已知电动势不超出电压表 的量程,干电池不许拆开).? (1)画出你测量时所用的电路图;? (2)以测得的量作为已知量,导出计算电动势的式子.?

【当堂达标】 1.在《测定电池的电动势和内电阻》的实验中,待测电池、开关和导线配合下列哪些仪器.可以达到测定目 的( ) A.一只电流表和一只滑动变阻器 B.一只电流表和一只电压表

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C.一只电流表和一只电阻箱 D.一只电压表和一只电阻箱 2.下面给出多种用伏安法测电池电动势和内电阻的数据处理方法,其中既减小偶然误差,又直观、简便的方 法是 ( ) A.测出两组 I,U 的数据,代入方程组 E=U1+I1r 和 E=U2+I r 中,即可求出 E 和 r B.多测几组 I,U 的数据,求出几组 E,r,最后分别求出其平均值 C.测出多组 I,U 的数据,画出 U—I 图像,再根据图像求 E,r D.多测出几组 I,U 数据,分别求出 I 和 U 的平均值,用电压表测出开路时的路端电压即为电压势 E, 再用闭合电路欧姆定律求出内电阻 r 3.现有器材:量程为 10.0mA、内阻约 30 ? -40 ? 的电流表一个,定值电阻 R1=150 ? ,定值电阻 R2=100 ? , 单刀单掷开关 S,导线若干。要求利用这些器材测量一干电池(电动势约 1.5V)的电动势。 (1)按要求在实物图上连线。
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(2)用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为 E= 是: .

,式中各直接测得量的意义

[ 【拓展提高】 A组 1.用电压表、电流表测定 a、b 两节干电池的电动势 Ea、Eb 和内电阻 ra、rb 时,画出的图线如图所示,则( )

A、.Ea>Eb,ra> rb C、Ea<Eb,ra>rb

B、Ea>Eb,ra<rb D、E a<Eb,ra<rb
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2.在图所示的电路中,R1、R2 为标准电阻,测定电源电动势和内电阻时,如果 偶然误差可以忽略不计, 则电动势的测量值______真实值, 内电阻的测量值______ 真实值,测量误差产 生的原因是______.

3.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材: ① 干电池 E(电动势约为 1.5V、内电阻大约为 1.0 ? ) ② 电压表 V(0~15V) ③ 电流表 A(0~0.6A、内阻 0.1 ? ) ④ 电流表 G(满偏电流 3mA、内阻 Rg=10 ? ) ⑤ 滑动变阻器 R1(0~10 ? 、10A) ⑥ 滑动变阻器 R2(0~100 ? 、1A) ⑦ 定值电阻 R3=990 ? ⑧ 开关、导线若干 ⑴ 为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是_________(填写字母代号) ; ⑵ 请在线框内画出你 所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号。

(3) 上图为某一同学根据他设计的实验,绘出的 I1—I2 图线(I1 为电流表 G 的示数, I2 为电流表 A 的示数) , 由图线可求得被测电池的电动势 E =_____V,内电阻 r =_____ ? 。 4.在测定一节干电池(电动势约为 1.5V,内阻约为 2?)的电动势和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个 供选:A 电压表量程为 15V,B 电压表量程为 3V,A 变阻器为(20?,3A),B 变阻器为(500?,0.2A)。 电压表应该选_______(填 A 或 B),这是因_______________________________________; 变阻器应该选_______(填 A 或 B),这是因_______________________________________。

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B组 5.要求测量由 2 节干电池串联而成的电池组的电动势 E 和内阻 r (约几欧) , 提供下列器材:电压表 V(量程 3V,内阻 1kΩ ) 、电压表 V2(量程 15V,内 阻 2kΩ ) 、电阻箱(0~9999Ω ) 、开关、导线若干。 某同学用量程为 15 V 的电压表连接成如图所示的电路,实验步骤如下: (l)合上开关 S,将电阻箱 R 阻值调到 R1=10Ω ,读得电压表的读数为 U1[ (2) 将电阻箱 R 阻值调到 R2=20Ω , 读得电压表的读数为 U2, 由方程组 U1=ε -U1r/R1、 U2=ε -U2/R2 解 出 ε 、r 为了减少实验误差,上述实验在选择器材和实验步骤中,应做哪些改进?

6.测量电源 B 的电动势 E 及内阻 r(E 约为 4.5V,r 约为 1.5Ω ) 。 器材:量程 3V 的理想电压表○ V ,量程 0.5A 的电流表○ A (具有一定内阻) ,固定电阻 R=4Ω ,滑动变阻器 R′, 开关 S ,导线若干。 ① 画出实验电路原理图。图中各无件需用题目中给出的符号或字母标出。

②实验中,当电流表读数为 I1 时,电压表读数为 U1;当电流表读数 为 I2 时,电压表读数为 U2。则可以求出 E= 探究: 若采用右图的电路图来进行实验,试分析实验造成的误差。 ,r= 。 (用 I1,I2,U1,U2 及 R 表示)

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