用图象法处理《测定电源电动势和内阻》模板.doc

用图象法处理《测定电源电动势和内阻》用图象法处理《测定电源电动势和内阻》一、U—I图象原理:如图1,由闭合电路的欧姆定律U=E-Ir可知,当I=0时,U=E,即图线与U轴的交点为电源的电动势。当U=0时的电流为短路电流I短=E/r,图线的斜率,斜率为电源的内阻r。例1:-I图,并根据图象算出待测电池的电动势和内电阻。U(V)(A)、I-I图象原理:如图4,在用两块电流表测量电源电动势和内阻的实验中可作出如图5一条倾斜直线。由于rg+R2>>r,故有,I1与I2为一次函数关系,该直线在纵坐标I1上的截矩表示,直线的斜率为。例2: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:(,)(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)(0~,)(0~20,10A)(0~100,1A)=,导线若干①小明同学选用上述器材(滑动变阻器只选用了一个)测定一节干电池的电动势和内电阻。为了能较为准确地进行测量和操作方便,实验中选用的滑动变阻器,应是。(填代号)②请在方框中画出他的实验电路图。③图7为小明根据实验数据作出的I1—I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),由该图线可得:被测干电池的电动势E=V,内电阻r=Ω。解:(1)D;(2)(3)E=,r=。W三、图象原理:如图9,在用电流表和电阻箱测电源的电动势和内阻的实验中,分别以、R为纵坐标和横坐标,可作如图10的一条倾斜直线。由闭合电路欧姆定律得,变形成,与纵坐标交点读数为,图线斜率的倒数为电池的电动势E。例3:(2006年广东高考题)某同学设计了一个如图所示的实验电路,用以测定电源电动势和内阻,使用的实验器材为:待测干电池组(电动势约3V)、电流表(,内阻小于1)、电阻箱(0~)、滑动变阻器(0~10)、单刀双掷开关、单刀单掷开关各一个及导线若干。考虑到干电池的内阻较小,电流表的内阻不能忽略。(1)该同学按图连线,通过控制开关状态,。试分析该测量产生误差的原因是_____________________________。(2)简要写出利用图所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤:①________;②________;(3)图是由实验数据绘出的图象,由此求出待测干电池组的电动势E=______V、内阻r=____。(计算结果保留三位有效数字)解:(1)造成总电流增大。 (2)①调节电阻箱R,断开开关K,将开关S接D,记录电阻箱的阻值和电流表示数;②断开开关D,再次调节电阻箱R,将开关S接D,记录电阻箱的阻值和电流表示数(3)得E=,r=。四、图象原理:如图13所示,在用电压表和变阻箱串联测电源的电动势和内阻的实验中,化简得,作出图象如图14所示,为一条直线,其截距电原电动势的倒数1/E,与横坐标交点读数为电压表电阻,斜率为,这种方法既可测电源电动势也可测电压表的内阻。例4:设计测定电压表内阻的方案。提供器材如下:电源(内阻很小,可忽略不计),电阻箱一只,电压表一只(内阻待测),电键和导线若干。(1)画出实验电路图。(2)改变电阻箱阻值R,可测得电压表对应的示数U,将测得的几组数据在坐标纸上绘制成1/U-R关系图像,如图15所示,由图可确定电源的电动势为,电压表的内阻是。解析:(1)实验电器图如图16所示。(2)由图像可知=,,得E=,Rv=667Ω。五、图象原理:如图17所示,在用电压表和电阻箱并联测电源的电动势和内阻的方法中,得,则图线与横轴交点的倒数绝对值为电池内阻r,图线与纵轴交点的倒数为电池的电动势E,斜率为。例5:(2006年四川高考题)甲同学设计了如图19所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2阻值。实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表V(量程为,内阻很大),电阻箱R()单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。①略图19图20②甲同学已经测得电阻Rl=,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图20所示的-图线,则电源电动势E=_______V,电阻R2=________Ω。③利用甲同学设计的电路和测得的电阻Rl,乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出于相应的-图线,根据图线得到电源电动势E和电阻R2。这种做法与甲同学的做法比