测电源电动势内阻习题

测电源电动势内阻习题（推荐6篇）

测电源电动势内阻习题篇1

这是一节操作性很强的实验课，从实验的应用价值、原理分析、从电路设计到实际动手实验获取实验数据，从对实验数据进行处理到得出结论、进行误差分析，体现了物理实验中理性思维的魅力及实验操作技能的重要性，在整个过程中，体现了交流合作的重要性。

本节课我重点安排了实验的应用价值，实验原理分析、电路设计及实际动手实验获取实验数据的内容。将对实验数据进行处理和得出结论、进行误差分析。安排在第二课时中。

第一课时教学首先从生活中常见的电源导入反映电源性能的物理量——电源的电动势和内阻，进而导出测电源电动势和内阻的实际需要及应用价值，体现了物理来源于生活又服务于生活的理念。

接下来复习闭合电路的欧姆定律，为实验设计做好知识铺垫。其中推导过程由学生自己完成并展评，体现了学生自主学习的思想，充分挖掘学生的潜能。

在方案设计中学生有不同的方案，但还缺乏交流与讨论，缺乏对方案设计的优化选择，对方案的原理理解的还不是很透彻，这将是下一节课重点分析、优化的内容，也是后续学习中应重点逐步培养的内容。但在本节课中还不宜提出过高的要求。在电路连接及数据采集中大部分同学表现积极，能按电路图正确选择并连接实验器材，完成了采集六组以上数据的实验任务，为下节处理数据及误差分析提供了依据。但在实验过程中也暴露出了不少问题，如：不注意电流表和电压表接线柱的接法；对单刀双掷开关连接不熟悉；不会读电阻箱的示数；数据记录未设计记录表格，而是随手记录在演草纸上且未与电路图放在一起，这为下节课时处理数据带来不便，甚至会一无所获。

在作业设计中，我重点安排了数据分析与处理。为了完成这一任务，我将数据处理的一些小窍门展示给学生，便于学生参考。但在实际完成时肯定还会存在很多问题，这也是第二课时要重点解决的问题。

实验方案设计中体现了“百花齐放”的思想，但很多实验方案是存在较大系统误差的，不同小组测得的实验数据正好可以比较、讨论，为误差分析提供了依据。总之，第一课时的教学整体来讲是成功的：完成了预定目标、时间把握恰当、学生参与积极、体现了新课程放手让学生做、重在指导的教学理念，体现了交流与合作。学生受到了一定的实验技能训练。但新课程对我来说是第一次，高中的物理对我来说也是第一次，能有这样的成绩实属不易。

测电源电动势内阻习题篇2

一、学习“测电源电动势和内阻”时应注意的几点

1．理解闭合电路欧姆定律。

闭合电路欧姆定律与初中所学的欧姆定律是有区别的，闭合电路欧姆定律需要考虑电源内阻的分压，所以整个电路的电阻是电源内阻r与电路中的电阻R（外阻）之和，电路中的电流初中学的欧姆定律也叫部分电路的欧姆定律。

2．掌握实验原理、实验电路以及实验方法。

本实验的电路图最基本的就是电源与一个已知电阻串联，用电流表和电压表测电路的电流和路端电压，结合部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律列方程组，求解电源的电动势和内阻。

3．学会用图像法处理实验数据。

图像法求电源的电动势和内阻也是经常考察的内容，与基本方法相比，外电路的电阻已经不是定值电阻，而是滑动变阻器，通过移动滑动变阻器的滑片改变电路的电阻，从而得出多组电压和电流的数据，并根据实验数据在坐标图中描绘伏安曲线，从而依据坐标图确定电源的电动势和内阻。

二、结合例题分析相关实验问题

1．用电压表和电流表进行测量的实验

【例1】用电流表和电压表测定电池的电动势E和内阻r，所用电路图未画出，一位同学测得的6组数据如下表所示。

(1）试根据这些数据在坐标图中作出U-I图线。

(2）根据图线得出电池的电动势E=___V，电源的内阻r=___Ω。

(3）根据图线判断，第___组实验数据不合理。

解析：（1）描点作图法在物理实验中经常用到，由于实验数据是通过测量得来的，会存在误差，因此所描的点并不能严格地落在同一直线上。作图的原则是：(1)使直线尽可能过更多的点；(2)不在同一直线上的点应均匀分布在直线的两侧；(3)舍去偏离直线较远的点。根据题给数据，在坐标图中可作U-I图线，如图1所示。

(2）求电源的电动势E和内阻r。

求电源的电动势E。

方法一：求电源电动势和内阻可根据所描绘的图线，在图线上取两点（为了减少误差，两点的间隔尽量大些），把两组数据分别代入公式E=U+Ir，得出电源的电动势E和内阻r。

方法二：分析图线发现，U轴与图线的交点坐标是（0,1.45V），由全电路欧姆定律有E=U+Ir，说明电流为0时，即外电路断路，电压表测得的电压为电源的电动势，即电源的电动势为U轴的截距，为1.45V。

求电源的内阻r。

在图线上取两点，比如（0,1.45）和（0.50,1.10），可得：

拓展：由E=U+Ir知，当路端电压为零时，也就是在电路被短路的情况下，此时相当于只有内电阻连入电路，电流最大，电源内阻可以用r=E/I短计算，若所描绘的坐标原点的电压值是0V，那么就意味着电流坐标轴的截距为短路电流，并且电源的电动势又已经求出，用公式r=E/I短就可以求出电源的内阻。

依据这种思路解题时一定要注意看坐标的原点是否是（0,0），像这道题的坐标原点的电压并不为0，所以I轴的截距就不是该电路的短路电流，因此，只能通过求该直线的斜率来得出该电池的内阻。

(3）由作图可知，第4组数据偏离直线较远，该点是可以舍去的。

【答案】（1）如图1所示；（2)1.45,0.70;(3)4

2．用电压表和电阻箱进行测量的实验

【例2】（2010·广东理综）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（R0=5Ω）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图2(a）。

(1）在图2(b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接。

(2）请完成下列主要实验步骤：

A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图2(c）所示，读得电阻值___。

B．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V。

C．将开关S闭合，S2___,电压表的示数是1.16V。

(3）使用测得的数据，计算出干电池的内阻是___（计算结果保留两位有效数字）。

(4）由于所用电压表不是理想电压表，所以测得的电动势比实际值偏___（填“大”或“小”）。

解析：（1）根据电路图连接实物图，在高考中时常出现。对这类题，若把握得好，容易得分，但稍有不慎，也容易出错。连接实物图时，可从电源正极出发，沿电流方向找到分叉点，遇到电压表先不理，但必须要清楚有几条支路，每条支路中有几个元件，分别是什么。看一看干路中分别有哪些元件，在都明确的基础上开始连电路图，完成电路后要记得将电压表并联到被测电路的两端，分清电压表和电流表的正负极，画图时注意导线不能交叉，并且要画到位。本题实物连接图如图3所示。

(2）此题考察的是电阻箱的读数。由于电阻箱读出来的电阻是粗略值，所以不需要估读。由图2(C）读得电阻箱阻值为R=20Ω。将S1闭合S2断开时，电源与外电路断开，电压表示数即为电源电动势E=1.49V，将S2再闭合，电压表示数为R两端电压。

(3）将电压表视为理想电表，则干路电流

(4）若考虑电压表的内阻，则S1闭合，S2断开时，电压表的内阻分得了一部分电压，而电压表示数为该电表两端电压，那么此时测出来的电压值小于电源电动势。

【答案】（1）如图3所示（2)A.20ΩC．闭合（3)0.69Ω（4）小

摘要：在高中物理教学中,物理实验是物理教学的重要内容,也是当前高考物理必考的内容,其中《测电源电动势和内阻》实验,更是重中之重。在此,对“测定源电动势和内阻”实验问题作些分析探讨。

测电源电动势内阻习题篇3

图甲

在图甲电路中，电流表测的是流过电源的电流，是干路电流;

但是电压表测的是滑动变阻器的电压，不是路端电压，误差由此产生。如果我们要把此时电压表测的电压认为是路端电压的话，那得把这一部分都等效为电源，这样就准确无误地测出这部分作为等效电源的电动势和内阻。下面让我们比较这个等效电源和的电动势E和内阻r，就可分析出测量值与真实值的大小关系我们知道：电动势是指电源开路时电源两端的电压。那么开路的电源再串联上电流表，也没有电流通过，也就没有电势降，则与的两端电压相等，即电动势相等，即测量值和真实值相等。再看内阻r，等效电源的内阻是r与电流表内阻之和，显然比单纯电源的内阻r大，即内阻r的测量值比真实值大。

同样的方法分析图乙电路，图乙电路中电压表测的是路端电压，误差由电流表产生，因其测的不是干路电流，当然如果把此时的电流当作干路电流，就得把这部分等效成电源，也就能准确测出这个等效电源的电动势E和内阻r。再来比较这个等效电源与的电动势和内阻大小关系，这个等效电源不接外电路时，两端的电压也就是电压表和电源组成的回路中电压表两端的电压，显然要比电源的电动势E小;等效电源的内阻是电压表和原先电源并联的电阻，又明显比单纯电源的内阻r小，即E和r的测量值都比真实值要小。

图乙

这个实验的另外两个原理图的分析方式分别和上面两种是一样的，如图丙电路，实验原路是E=IR+Ir，而IR显然又不代表路端电压，误差也由此产生，方法与图甲同。

图丙

同样看图丁，实验原理是E=U+r，而只是电阻箱的電流，不是干路电流，由此产生误差，分析方法和图乙相同。

图

测电源电动势内阻习题篇4

一、代数法

这个实验是用电流表和电压表测出电流和电压, 再用闭合电路欧姆定律求出电池的电动势和内阻, 实验用的电路如a图, 我们知道只要改变R的阻值, 测出I、U的数据。

首先我们构造不考虑电表的影响的测量值函数式

解得E测=U1+I1* (U1-U2) / (I1-I2) (1)

r测= (U1-U2) / (I2-I1) (2)

在构造考虑电表影响测量值的函数式

解得E真=U1+ (U1-U2) * (I1+IV1) / (I2+IV2-I1-IV1) (3)

对比 (1) 、 (3) 和 (2) (4)

E真>E测, r真>r测

通过对比函数式知道这种测量方法出现误差是由电压表分流造成的, 要减小这种测量误差需增大电压表的内阻, 通过对比两个函数式还可以知道这种测量方法适用于测量电源内阻较小的电源。

如果我们用b电路测量, 则不考虑电表影响的测量值的表达式

解得E测=U1+I1* (U1-U2) / (I1-I2) (5)

考虑电表影响时测量值的表达式

解得E真=U1+I1* (U1-U2) / (I1-I2) (7)

对比 (5) 、 (7) 和 (6) 、 (8) 我们可以看到

通过对比 (5) 、 (7) 和 (6) 、 (8) 我们可以看到这种测量方法造成误差的原因是电流表分压而造成的, 要减小这种测量误差就要减小电流表的内阻, 通过函数式的对比还可以看到这种测量方法适合于内阻较大的水果电池。

从上面式子可以看到如果电流表内阻已知, 这种测量方法就是最好的这样电动势和内阻的测量和理论上是一样的这样可以把避免系统误差。

二、等效法

测量原理的等效。我们利用U=E-Ir, 如a图: (设电源电动势为E、内阻为r)

理想电表时有:E=U+Ir

考虑到电表的影响有:

对比 (9) 、 (10) 两式可以知道用这种电路:

通过上面构造的函数的对比很容易看到这种测量方法导致电动势和内阻的测量值都比真实值小, 误差的原因是电压表不是理想电表, 这种方法适合于电源内阻较小的电源或者是电压表已知的电路, 通过E测=RVE/ (RV+r) , r测=RV/ (RV+r) 计算出电源的真实电动势和内阻可以避免系统误差。V误差。

我们用b图 (设电源电动势为E、内阻为r) , 理想电表时有:

考虑到电表的影响有:

对比 (11) 、 (12) 式可以看到用这种电路

E测=E真

测真r=r+r

通过上面构造函数的对比可以看到这种电路测量出现系统误差的原因是电路表的内阻引起的这种电路适合测量内阻较大的水果电池通过

E测=E真

可以看到当电流表内阻已知时用这种电路可以消除系统误差。

摘要：系统误差分析的思想是构造“不考虑系统误差测量值的函数式”和“考虑系统误差测量值函数式”的对比, 通过对比可以看出系统误差的原因和找出减小系统误差的方法。

测电源电动势内阻习题篇5

【关键词】电动势内阻误差

实验是物理学习中的重要手段，虽然高考是以笔试的形式出现的，但却力图通过考查设计性的实验来鉴别考生独立解决新问题的能力。因此，在平时的学习中要充分挖掘出物理教材中实验的探索性因素，不断拓宽探索性实验设置的新路子，努力将已掌握的知识和规律创造性的运用到新的实验情景中去。

测定电源的电动势和内阻实验是人教版高中《物理》选修3-1中《恒定电流》一章的重要实验。该实验也是高考中的重点热点，主要考查对该实验原理的理解，实验步骤和误差分析的考查，即学会处理实验数据求出电源电动势E和内阻r，以及电表内阻对实验结果产生的影响的误差分析。

在高考命题中，本实验考查最多的是两大思路，四种方法。学生对这四种方法从原理和步骤上掌握的都没有太大的问题，唯独对这几种方法的误差分析比较模糊，往往出错。所以有必要将四种方法的原理以及误差分析放在一起做类比分析，以使学生对这四种情况下的误差有清楚的认识。

下面我就四種实验的原理和误差分析做以下小结：

思路一：伏安法（伏特表、安培表配合滑动变阻器）

于真实值。若所给仪器只有电压表和电阻箱，可以考虑选用这个方法。

综上，方法一、四中电源内阻和电动势的测量值均偏小，方法二、三中电源内阻测量值偏大，电动势的测量值准确。同学们只需要记住这个结论，在做题的时候就能快速准确的作出判断，而不需要再做大量运算了。

测电源电动势内阻习题篇6

变化一:用一只电流表和一只电阻箱测量, 利用变式E=IR+Ir

例1.在“测定电源电动势和内阻”的实验中, 除待测电源 (E, r) , 足够的连接导线外, 实验室仅提供:一只量程合适的电流表A, 一只电阻箱R, 一个开关S。

(1) 画出实验原理图。

(2) 写出用测量值表示的电源电动势E和内阻r的表达式, 并注明式中量的含义。

解析:由欧姆定律E=I (R+r) 可知, 测出两组电阻箱的不同值及其对应的电流, 由E=I1 (R1+r) , E=I2 (R2+r) 可得:

式I1、I2中是电阻箱分别取R1和R2时电流表读数。

设计实验原理图如图1所示。

说明:此种方法使测得的电动势无系统误差, 但内阻偏大。为减少误差可用图象法处理数据, 由可得作图象, 则图线的斜率表示电源的电动势, 图线纵轴截距的绝对值表示电源的内阻;或由E=IR+Ir可得作图象, 则图线的斜率表示电源的电动势倒数, 图线纵轴的截距表示电源内阻与电动势之比。

变化二:用一只电压表和一只电阻箱测量, 利用变式

例2.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V1 (量程3V, 内阻1kΩ) , 电压表V2 (量程15V, 内阻2kΩ) , 电阻箱 (0~9999Ω) , 电键, 导线若干。

某同学用量程为15V的电压表连接成如图2所示的电路, 实验步骤如下:

(l) 合上电键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,

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?

解析:选用量程为15V的电压表时, 读数偏小, 误差较大。应选用量程为3V的电压表, 多次改变电阻箱阻值R, 记录电阻值R同时读取对应的电压表数值U, 由图线, 则图线的斜率表示电源内阻与电动势之比, 图线纵轴的截距表示电源电动势的倒数, 可求得E和r。

说明:此法测得的电动势和内阻均偏小。另还可由得, 作-图线, 则图线的斜率表示电源电动势与内阻之比, 图线纵轴截距的绝对值表示电源内阻的倒数, 亦可求得E和r。

变化三:用两只电流表测量

例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 (电动势E约为1.5V, 内电阻r约为1.0Ω) ;

(2) 电流表G (满偏电流3.0mA, 内阻Rg=10Ω) ;

(3) 电流表A (量程0～0.6A, 内阻约为0.5Ω) ;

(4) 滑动变阻器R (0～20Ω, 10A) ;

(5) 滑动变阻器R' (0～100Ω, 1A) ;

(6) 定值电阻R3=990Ω;

(7) 开关和导线若干。

(1) 为了能准确地进行测量, 也为了操作方便, 实验中应选用的滑动变阻器是___________。 (填写数字代号)

(2) 请画出实验原理图。

解析:由闭合电路欧姆定律E=U+Ir可知, 只要能测出两组路端电压和电流即可, 但题目中只给出两个电流表且其中一个电流表G的内阻已知, 可以把内阻已知的电流表和定值电阻R3串联改装成一个电压表。为了减少误差, 滑动变阻器需选 (4) , 设计实验原理图如图3所示。

分别测两组电流表G和A的读数, 即有

说明:此种方法测得的电动势和内阻均无系统误差。在处理数据时, 也可用图象法, 当IA》IG时, 可列方程E=IG (Rg+R3) +IAr, 作IG-IA图线, 则图线斜率的绝对值与 (Rg+R3) 的乘积表示电源内阻, 图线纵轴截距与 (Rg+R3) 的乘积表示电源电动势。但用此图象求得的电动势和内阻均偏小。

变化四.:用两只电压表测量

例4.在“测定电源电动势和内阻”的实验中, 除待测电源 (E, r) , 足够的连接导线外, 实验室仅提供:两只量程合适的电压表V1、V2及V1的内阻R1, 一只单刀双掷开关S。

(1) 画出实验原理图;

(2) 写出用测量值表示的电源电动势E和内阻r的表达式, 并注明式中量的含义。

解析:依据题意可知, 电压表V1的内阻已知, 则可由电流———电压变换法用测出V1它所在支路的电流, 类似方法一, 设计实验电路原理图如图4所示。

设当开关S与1接触时, 电压表V1的读数为U0;当开关S与2接触时, 电压表V1、V2的读数分别为U1、U2, 由欧姆定律E=U+Ir, 即有

说明:此种方法测得的电动势和内阻均无系统误差。

变化五:用一只电压表和一只电流表测量, 但电源内阻大小

例5.用如图5所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻。蓄电池的电动势约为2V, 内电阻很小。除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有:

A.电压表V (量程3V) ;

B.电流表A1 (量程0.6A) ;

C.电流表A2 (量程3A)