高中物理電動勢教案

高考物理基礎(chǔ)知識歸納:測定電池的電動勢和內(nèi)阻。

第6課時實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻

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基礎(chǔ)知識歸納
1.實驗?zāi)康模簻y定電池的電動勢和內(nèi)阻.
2.實驗原理：如圖1所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組U、I值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組E、r值，最后分別算出它們的平均值.
此外，還可以用作圖法來處理數(shù)據(jù)，即在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象(如圖2).所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值，圖線斜率的絕對值即為內(nèi)阻r的值.

圖1圖2
3.實驗器材：待測電池，電壓表(0～3V)，電流表(0～0.6A)，滑動變阻器(10Ω)，電鍵，導(dǎo)線.
4.實驗步驟：
(1)電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路圖連接好電路.
(2)把變阻器的滑動片移到阻值最大的一端.
(3)閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)，用同樣方法測量幾組I、U的值.
(4)打開電鍵，整理好器材.
(5)處理數(shù)據(jù)：用公式法和作圖法求出電動勢和內(nèi)阻的值.
5.注意事項：
(1)為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過一段時間的1號干電池.
(2)干電池在大電流放電時，電動勢E會明顯下降，內(nèi)阻r會明顯增大，故長時間放電不宜超過0.3A，短時間放電不宜超過0.5A.因此，實驗中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完后立即斷電.
(3)要測出不少于6組的I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分別解出E、r值再取平均值.
(4)在畫U-I圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè).個別偏離直線太遠的點可舍去不予考慮.這樣，就可使偶然誤差得到部分的抵消，從而提高精確度.
(5)干電池內(nèi)阻較小時路端電壓U的變化也較小，即不會比電動勢小很多，這時，在畫U-I圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始).但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流.不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內(nèi)阻，這時要特別注意計算斜率時縱軸的刻度不從零開始.
6.誤差來源及分析：
(1)公式法
根據(jù)閉合電路的歐姆定律：E＝U＋Ir，電壓表的示數(shù)準(zhǔn)確，而電流表的示數(shù)比通過電源的實際電流小，所以系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的.
根據(jù)閉合電路的歐姆定律，由兩次測量列方程為
解得E測＝，r測=
考慮電壓表的分流影響，并設(shè)電壓表的內(nèi)阻為RV，
應(yīng)用閉合電路的歐姆定律，有
式中的E與r是電動勢和內(nèi)阻的真實值.
解得E＝r＝
比較得E測E，r測r
(2)圖象法
畫出電源的U-I測量線和真實線如右圖所示.測量圖線為實線AB，真實圖線為虛線A′B.由圖線可以看出r和E的測量值都小于真實值，即r測r真，E測E真
為了減小這個系統(tǒng)誤差，滑動變阻器R阻值應(yīng)該小一些，電壓表的內(nèi)阻應(yīng)該大些.
重點難點突破
測定電池電動勢和內(nèi)阻的方法及相應(yīng)方法的原理和誤差分析
一、用電壓表、電流表測E、r
1.電路圖：[好工具范文網(wǎng) fanWEn.HaO86.cOM]

2.原理和圖象E＝U＋Ir
3.誤差分析
說明：用E′表示電池電動勢的測量值，E表示電池電動勢的真實值；用r′表示電池內(nèi)阻的測量值，r表示電池內(nèi)阻的真實值.

（1）外接法誤差分析

Ⅰ.等效法(公式法和圖象法見“誤差來源及分析”)
RV≠∞電壓表分流
rRV時1E′≈Er′≈r
(2)內(nèi)接法誤差分析：
Ⅰ.等效法
RA≠0電流表分壓
rRA時1r′≈r.由于r和RA相差不大，所以該方法的測r時的誤差很大.
Ⅱ.圖象法
電源的U-I測量線和真實線如右圖所示.測量圖線為實線，真實圖線為虛線.由圖線可以看出E測＝E真，r測r真
二、用電壓表、電阻箱測E、r
1.電路圖：

2.原理和圖象E＝U＋r
3.誤差分析
該方法系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是電壓表分流，與上述“伏安法”中的外接情況相同.所以
E′E，r′r
當(dāng)rRV時1E′≈Er′≈r
三、用電流表、電阻箱測E、r
1.電路圖：

2.原理和圖象
E＝I(R＋r)
3.誤差分析
該方法系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是電流表分壓，與上述“伏安法”中的內(nèi)接情況相同.所以
E′＝E，r′＝r＋RAr
典例精析
1.用電表和電阻箱測E、r
【例1】有一特殊電池，它的電動勢約為9V，內(nèi)阻約為40Ω，已知該電池允許輸出的最大電流為50mA.為了測定這個電池的電動勢和內(nèi)阻，某同學(xué)利用圖示電路進行實驗，圖中電流表的內(nèi)阻RA＝5Ω，R為電阻箱，阻值范圍0～999.9Ω，R0為定值電阻，對電源起保護作用.
(1)本實驗中的R0應(yīng)選(填字母).
A.10ΩB.50Ω
C.150ΩD.500Ω
(2)該同學(xué)接入符合要求的R0后，閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀取電流表的示數(shù)，記錄多組數(shù)據(jù)，作出了如上圖所示的圖線，則根據(jù)圖線可求得該電池的電動勢為E＝V，內(nèi)阻r＝Ω.
【解析】(1)當(dāng)滑動變阻器接入電路的阻值為零時，電路中的電流不能超過50mA，即電路中電阻的最小值為180Ω，除去電源內(nèi)阻約為40Ω、圖中電流表的內(nèi)阻RA＝5Ω，C選項最為合適.
(2)原理：U外＝E－Ir推出I(R0＋R)＝E－I(r＋RA)
變形得：
由圖得：＝斜率＝得E＝10V，與縱軸的截距為5＝，推出r＝45Ω
【答案】(1)C(2)10；45
【思維提升】測定電源電動勢與內(nèi)阻的實驗中，處理數(shù)據(jù)的方法在高考中往往以圖象法處理為主，所以要對函數(shù)表達式進行推導(dǎo)、變形等，得出我們可以處理的函數(shù)圖線.
【拓展1】甲同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路測電源電動勢E及電阻R1和R2的阻值.實驗器材有：待測電源E(不計內(nèi)阻)，待測電阻R1，待測電阻R2，電壓表V(量程為1.5V，內(nèi)阻很大)，電阻箱R(0～99.99Ω)，單刀單擲開關(guān)S1，單刀雙擲開關(guān)S2，導(dǎo)線若干.
①先測電阻R1的阻值.請將甲同學(xué)的操作補充完整：閉合S1，將S2切換到a，調(diào)節(jié)電阻箱，讀出其示數(shù)r和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U1，保持電阻箱示數(shù)不變，，讀出電壓表的示數(shù)U2.則電阻R1的表達式為.
②甲同學(xué)已經(jīng)測得電阻R1＝4.8Ω，繼續(xù)測電源電動勢E和電阻R2的阻值.該同學(xué)的做法是：閉合S1，將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的圖線，則電源電動勢E＝1.43或10/7V，電阻R2＝1.2Ω.
③利用甲同學(xué)設(shè)計的電路和測得的電阻R1，乙同學(xué)測電源電動勢E和電阻R2的阻值的做法是：閉合S1，將S2切換到b，多次調(diào)節(jié)電阻箱，讀出多組電阻箱示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出相應(yīng)的圖線，根據(jù)圖線得到電源電動勢E和電阻R2.這種做法與甲同學(xué)的做法比較，由于電壓表測得的數(shù)據(jù)范圍較小(選填“較大”、“較小”或“相同”)，所以甲同學(xué)的做法更恰當(dāng)些.
【例2】某同學(xué)通過查找資料自己動手制作了一個電池.該同學(xué)想測量一下這個電池的電動勢E和內(nèi)阻r，但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱(最大阻值為999.9Ω，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)、一個電流表(量程Ig＝0.6A，內(nèi)阻rg＝0.1Ω)和若干導(dǎo)線.

(a)(b)
(1)請根據(jù)測定電動勢E和內(nèi)阻r的要求，設(shè)計圖(a)中器件的連接方式，畫線把它們連接起來.
(2)接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R，讀出與R對應(yīng)的電流表的示數(shù)I，并作記錄.當(dāng)電阻箱的阻值R＝2.6Ω時，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖(b)所示.處理實驗數(shù)據(jù)時，首先計算出每個電流值I的倒數(shù)，再制作R-坐標(biāo)圖，如圖(c)所示，圖中已標(biāo)注出了(R，)的幾個與測量對應(yīng)的坐標(biāo)點.請你將與圖(b)實驗數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標(biāo)點也標(biāo)注在圖(c)上.
(3)在圖(c)上把描繪出的坐標(biāo)點連成圖線.
(4)根據(jù)圖(c)描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢
E＝V，內(nèi)阻r＝Ω.
【解析】根據(jù)閉合電路的歐姆定律，測量電源的電動勢和內(nèi)阻，需要得到電源的路端電壓和通過電源的電流，在本實驗中沒有電壓表，但是可以用電阻箱和電流表串聯(lián)充當(dāng)電壓表，測量電源的路端電壓，通過電流表的電流也是通過電源的電流，所以只需要將電流表和電阻箱串聯(lián)接在電源兩端即可.實物圖的連接如下圖所示.由閉合電路歐姆定律有：
E＝I(R＋r＋rg)，解得R＝E－(r＋rg)，根據(jù)R-1/I圖線可知：電源的電動勢等于圖線的斜率，內(nèi)阻為縱軸負方向的截距減去電流表的內(nèi)阻.
【答案】(1)如圖所示

(2)、(3)見下圖

(4)1.50(1.46～1.54)；0.30(0.25～0.35)
易錯門診
2.電壓表的另類使用
【例3】有兩個電壓表V1和V2，量程已知，內(nèi)阻未知.另有一節(jié)干電池，它的內(nèi)阻不能忽略，但大小未知.試用這兩個電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線測定這節(jié)干電池的電動勢(已知電動勢不超過電壓表的量程).
(1)畫出測量時所用的電路圖.
(2)以測量的量為已知量，導(dǎo)出計算電動勢的表達式.
【錯解】直接將電壓表接在電池兩端，電壓表的示數(shù)就是電動勢.
【錯因】對電源的電動勢沒有足夠的認識，本題中已明確電池的內(nèi)阻不能忽略，且實際的電壓表的內(nèi)阻不是無窮大，所以電壓表直接接在電池兩端時，電壓表的示數(shù)應(yīng)為路端電壓，小于電池的電動勢.
【正解】測電池的電動勢和內(nèi)阻，一般采用多次測量(至少兩次)，列方程組求解.只有兩個電壓表，沒有定值電阻，而且只要測出電源的電動勢，因此可以將兩個電壓表作為定值電阻.單獨使用V1或單獨使用V2和將V1和V2串聯(lián)使用.現(xiàn)設(shè)計電路如圖所示.

其中U1表示單獨使用V1時的讀數(shù)，U1′表示V1和V2串聯(lián)時V1的讀數(shù)，U2表示V1和V2串聯(lián)時V2的讀數(shù).
電動勢的表達式為E＝
【思維提升】通常我們習(xí)慣把電壓表并聯(lián)在電路中，把電流表串聯(lián)在電路中，但在某些實驗中如按常規(guī)接法無法完成實驗或?qū)е聦嶒灲Y(jié)果誤差很大.這時，我們可以對電流表、電壓表進行非常規(guī)使用，把電流表并聯(lián)在電路中，電壓表串聯(lián)在電路中，以達到精確完成實驗的目的.
電流表有三個作用：(1)當(dāng)做一個小電阻使用；(2)測流過某電路的電流；(3)已知內(nèi)阻測某電路兩端的電壓.其中電流表的非常規(guī)接法——用電流表測電壓，要聯(lián)想到并聯(lián)電路的性質(zhì)，對知識進行遷移，把電流表并聯(lián)在電路中，而且當(dāng)可選器材中既有內(nèi)阻已知的電流表，又有電壓表時，應(yīng)從實驗的安全性和精確性原則來分析是選用電流表還是選電壓表來測電壓.

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20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)全案：實驗九測定電源的電動勢和內(nèi)阻（選修3-1）
【考綱知識梳理】
一、實驗?zāi)康?br> 1.測定電池的電動勢和內(nèi)電阻。
二、實驗原理
1、如圖所示電路，只要改變外電路R的阻值，測出兩組I、U的數(shù)值，代人方程組：就可以求出電動勢E和內(nèi)阻r．或多測幾組I、U數(shù)據(jù)，求出幾組E、r值，最后分別算出它們的平均值．
此外還可以用作圖法來處理實驗數(shù)據(jù)，求出E、r的值．在標(biāo)坐紙上，I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，測出幾組U、I值，畫出U—I圖像，根據(jù)閉合電路的歐姆定律U=E—Ir，可知U是I的一次函數(shù)，這個圖像應(yīng)該是一條直線．如圖所示，這條直線跟縱軸的交點表示電源電動勢，這條直線的斜率的絕對值，即為內(nèi)阻r的值。
2、電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗的技巧
（1）前，變阻器滑片應(yīng)使變阻器連入的阻值最大；要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍大些，用方程組求解時，1與4、2與5、3與6為一組，分別求出E、r的值再求平均值．
（2）電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些（選用已使用過一段時間的1號干電池）．
（3）I圖線時，要使較多的點落在直線上或使各點均勻落在直線的兩側(cè)，個別偏離較大的舍去不予考慮，以減少偶然誤差．本實驗由于干電池內(nèi)阻較小，路端電壓U的變化也較小，這時畫U—I圖線時縱軸的刻度可以不從零開始，但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流．
（4）在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動勢E會明顯下降，內(nèi)阻r會明顯增大．故長時間放電不宜超過0．3A．因此，實驗中不要將電流I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電。
（5）還可以改用一個電阻箱和一個電流表或一個電壓表和一個電阻箱來測定．
3、電源的電動勢和內(nèi)阻的誤差分析：]
（1）讀完電表示數(shù)沒有立即斷電，造成E、r變化；
（2）路存在系統(tǒng)誤差，I真=I測十IV未考慮電壓表的分流；
（3）象法求E、r時作圖不準(zhǔn)確造成的偶然誤差．
三、實驗器材
待測電池，電壓表(0-3V),電流表（0-0.6A），滑動變阻器（10Ω），電鍵，導(dǎo)線。
【要點名師精解】
一、實驗步驟
1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按電路圖連接好電路。
2.把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大。
3．閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)（I1、U1），用同樣方法測量幾組I、U的值。
4.打開電鍵，整理好器材。
5．處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內(nèi)電阻的值。
6、意事項
（1）電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些，可選用已使用過一段時間的1號干電池。
（2）池在大電流放電時，電動勢E會明顯下降，內(nèi)阻r會明顯增大，故長時間放電不宜超過0.3A，短時間放電不宜超過0.5A。因此，實驗中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電。
（3）出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解時，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分別解出E、r值再平均。
（4）-I圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè)個別偏離直線太遠的點可舍去不予考慮。這樣，就可使偶然誤差得到部分的抵消，從而提高精確度。
（5）池內(nèi)阻較小時路端電壓U的變化也較小，即不會比電動勢小很多，這時，在畫U-I圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據(jù)測得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始（橫坐標(biāo)I必須從零開始）。但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流。不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內(nèi)阻，這時要特別注意計算斜率時縱軸的刻度不從零開始。
【感悟高考真題】
1.(20xx江蘇物理10）在測量電源的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同學(xué)涉及了如圖所示的實物電路。
（1）試驗時，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到____.（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）
（2）改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值=10的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是____.（選填1或2）
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的圖像是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標(biāo)軸上的截距為b，則該電源的電動勢E=▲，內(nèi)阻r=▲（用k、b和R0表示）
答案：
10.(20xx上海物理29)某同學(xué)利用DIS，定值電阻、電阻箱等實驗器材測量電池a的電動勢和內(nèi)阻，實驗裝置如圖1所示，實驗時多次改變電阻箱的阻值，記錄外電路的總電阻阻值R，用電壓傳感器測得端電壓U，并在計算機上顯示出如圖2所示的關(guān)系圖線a，重復(fù)上述實驗方法測量電池b的電動勢和內(nèi)阻，得到圖2中的圖線b.
（1）由圖線a可知電池a的電動勢=______V，內(nèi)阻=____。
（2）若用同一個電阻R先后與電池a及電池b鏈接，則兩電池的輸出功率_______（填“大于”、“等于”或“小于”），兩電池的效率_____（填“大于”、“等于”或“小于”）。
解析：（1）根據(jù)，得，圖象a，截距b=0.5，斜率k=0.25，所以電動勢，內(nèi)阻r=Ek=0.5Ω。
（2）從圖象可知：截距，斜率，電動勢，內(nèi)阻，＜，＜，電池的輸出功率，得小于；電池的效率，得大于。
本題考查用伏阻法（電壓表和電阻箱）測電源的電動勢和內(nèi)阻，圖像法，以及電源的輸出功率及效率。
難度：難。
3、（2009安徽理綜，21Ⅱ，6分）用右圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用。除電池、開關(guān)和導(dǎo)線外，可供使用的實驗器材還有：
（a）電流表（量程0.6A、3A）；
（b）電壓表（量程3V、15V）
（c）定值電阻（阻值1、額定功率5W）
（d）定值電阻（阻值10，額定功率10W）
（e）滑動變阻器（陰值范圍0--10、額定電流2A）
（f）滑動變阻器（阻值范圍0-100、額定電流1A）
那么
（1）要正確完成實驗，電壓表的量程應(yīng)選擇V，電流表的量程應(yīng)選擇A；R0應(yīng)選擇的定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是的滑動變阻器。
（2）引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是。
【解析】由于電源是一節(jié)干電池（1.5V），所選量程為3V的電壓表；估算電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右，加上保護電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護電阻不宜太大，否則會使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω會出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象。
關(guān)于系統(tǒng)誤差一般由測量工具和所造成測量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小。本實驗中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小，造成E測E真，r測r真。
【答案】（1）3，0.6，1，0～10。（2）由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實際輸出電流小。
4、（2009重慶理綜，22）硅光電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。某同學(xué)用題22圖2所示電路探究硅光電池的路端電壓U與總電流I的關(guān)系。圖中R0為已知定值電阻，電壓表視為理想電壓表。
①請根據(jù)題22圖2，用筆畫線代替導(dǎo)線將題22圖3中的實驗器材連接成實驗電路。
②若電壓表的讀數(shù)為，
則I＝mA；
③實驗一：用一定強度的光照射硅光電池，調(diào)節(jié)滑動變阻器，通過測量得到該電池的U-I曲線a。見題22圖4，由此可知電池內(nèi)阻（填“是”或“不是”）常數(shù)，短路電流為mA，電動勢為
V。
④實驗二：減小實驗一中光的強度，重復(fù)實驗，測得U-I曲線b，見題22圖4.當(dāng)滑動變阻器的電阻為某值時，若實驗一中的路端電壓為1.5V。則實驗二中外電路消耗的電功率為
mW（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

【答案】①見22題答案圖，②，③不是，0.295(0.293-0.297)，2.67(2.64-2.70)，④0.065(0.060-0.070)
【解析】
①見右圖；
②根據(jù)歐姆定律可知I＝；
③路端電壓U＝E－Ir，若r為常數(shù)、則U-I圖為一條不過原點的直線，由曲線a可知電池內(nèi)阻不是常數(shù)；當(dāng)U＝0時的電流為短路電流、約為295μA＝0.295mA；當(dāng)電流I＝0時路端電壓等于電源電動勢E、約為2.67V；
④實驗一中的路端電壓為U1＝1.5V時電路中電流為I1＝0.21mA，連接a中點（0.21mA、1.5V）和坐標(biāo)原點，此直線為此時對應(yīng)滑動變阻器阻值的外電路電阻（定值電阻）的U-I圖，和圖線b的交點為實驗二中的路端電壓和電路電流，如右圖,電流和電壓分別為I＝97μA、U＝0.7V,則外電路消耗功率為P＝UI＝0.068mW。
5．（2009海南物理，14，11分，）圖1是利用兩個電流表和測量干電池電動勢E和內(nèi)阻r的電路原理圖。圖中S為開關(guān)，R為滑動變阻器，固定電阻和內(nèi)阻之和為10000（比r和滑動變阻器的總電阻都大得多），為理想電流表。

①按電路原理圖在圖2虛線框內(nèi)各實物圖之間畫出連線。
②在閉合開關(guān)S前，將滑動變阻器的滑動端c移動至（填“端”、“中央”或“端”）。
③閉合開關(guān)S，移動滑動變阻器的滑動端c至某一位置，讀出電流表和的示數(shù)和。多次改變滑動端c的位置，得到的數(shù)據(jù)為
I1(mA)0.1200.1250.1300.350.1400.145
I2(mA)480400320[]23214068
在圖3所示的坐標(biāo)紙上以為縱坐標(biāo)、為橫坐標(biāo)畫出所對應(yīng)的曲線。

④利用所得曲線求的電源的電動勢E=V，內(nèi)阻r=．（保留兩位小數(shù)）
⑤該電路中電源輸出的短路電流A。

【答案】①連線如圖1所示，
②b端，
③如圖2所示。
④1.49（1.48～1.50），0.60（0.55～0.65）
⑤2.4（2.3～2.7）
【解析】
②實驗前滑動變阻器接入電路電阻值最大；
④由圖線上讀出兩組數(shù)值，代入E＝I1R1+（I1＋I2）r構(gòu)成方程組聯(lián)立求解E和r；
⑤短路電流E/r。
【考點精題精練】
1.給你一個電壓表、一個電阻箱、開關(guān)及導(dǎo)線等,如何根據(jù)閉合電路歐姆定律測出一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)阻.
（1）在下圖所示的虛線框內(nèi)畫出電路圖.
（2）實驗過程中,將電阻箱撥到45Ω時,電壓表讀數(shù)為0.90V;若將電阻箱撥到如下圖甲所示的Ω時,電壓表
的讀數(shù)如圖乙所示,是V.

（3）根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù),可以算出該節(jié)干電池的電動勢E=V,內(nèi)阻r=Ω.
答案（1）見右圖
（2）1101.10
（3）1.3020

2.測量電源B的電動勢E及內(nèi)阻r（E約為4.5V,r約為1.5Ω）.
器材:量程3V的理想電壓表,量程0.5A的電流表?（具有一定內(nèi)阻）,固定電阻R=4Ω,滑動變阻器R′,開關(guān)S,導(dǎo)線若干.
（1）畫出實驗電路原理圖.圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標(biāo)出.

（2）實驗中,當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時,電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時,電壓表讀數(shù)為U2.則可以求出E=,
r=.（用I1、I2、U1、U2及R表示）
答案（1）見右圖
（2）
3.如圖所示的電路可用于測量電池E和內(nèi)阻r.電池的電動勢未知.圖中A是電流表,其內(nèi)阻并不是很小,V為電壓表,其內(nèi)阻亦不是很大,R是一限流電阻,阻值未知,3個電鍵S1、S2、S3都處于斷開狀態(tài).
（1）寫出測量電池內(nèi)阻的實驗步驟,用適當(dāng)?shù)姆柋硎驹摬襟E中應(yīng)測量的物理量:.
（2）用所測得的物理量表示電池內(nèi)阻的表達式為r=.
答案（1）實驗步驟及應(yīng)測的物理量為:
a.閉合S1,S3打向1,測得電壓表的讀數(shù)為U0,電流表的讀數(shù)為I0.設(shè)Rg為電壓表的內(nèi)阻,則有Rg=①
b.閉合S1,S3打向2,測得電壓表的讀數(shù)為U1,以E表示電池的電動勢,I1表示通過電池的電流,則有
E=I1r+U1②
U1=I1Rg③
由①②③式得E=
c.閉合S1、S2,S3打向2,測得電壓表的讀數(shù)U2,電流表的讀數(shù)I2
設(shè)通過電池的電流為I,則有E=Ir+U2
設(shè)通過電壓表的電流為I2′,則有
I=I2′+I2,U2=I2′Rg
（2）r=
4.某同學(xué)設(shè)計了一個如圖所示的實驗電路,用以測定電源電動勢和內(nèi)阻,使用的實驗器材為:待測干電池組（電動勢約3V）、電流表（量程0.6A,內(nèi)阻小于1Ω）、電阻箱（0～99.99Ω）、滑動變阻器（0～10Ω）、單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個及導(dǎo)線若干.考慮到干電池的內(nèi)阻較小,電流表的內(nèi)阻不能忽略.
（1）該同學(xué)按圖連線,通過控制開關(guān)狀態(tài),測得電流表內(nèi)阻約為0.20Ω.試分析該測量產(chǎn)生誤差的原因是.
（2）簡要寫出利用圖實所示電路測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗步驟:
①;
②.
（3）下圖是由實驗數(shù)據(jù)繪出的—R圖象,由此求出待測干電池組的電動勢E=V、內(nèi)阻r=Ω.
（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

答案（1）測電流表內(nèi)阻時用的是半偏法,所以并聯(lián)電阻箱后電路總阻值減小,從而造成總電流增大,測量值偏小.
（2）①斷開開關(guān)K,將電阻箱R調(diào)到最大,將開關(guān)S接D;
②調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,使電流表有足夠偏轉(zhuǎn),改變R值,記錄幾組R和電流I的數(shù)據(jù).
（3）2.84（2.76～2.96）2.36

第9節(jié)　實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻

第9節(jié)實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻
要點實驗基礎(chǔ)知識
1．實驗步驟
(1)電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按圖連接好電路．
(2)把變阻器的滑動片移到使阻值最大的一端．
(3)閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)(I，U)，用同樣方法測量幾組I、U值，記錄在自己設(shè)計的表格中．
(4)打開電鍵，整理好器材．
(5)處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內(nèi)電阻的值．
2．注意事項
(1)使用內(nèi)阻大些(用過一段時間)的干電池，在實驗中不要將I調(diào)得過大，一般不超過0.5A，每次讀完U、I讀數(shù)立即斷電，以免干電池在大電流放電時極化現(xiàn)象過重，E、r明顯變化．
(2)測出不少于6組(I，U)數(shù)據(jù)，且U、I變化范圍盡量大些．
(3)在畫U—I圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè)，而不要顧及個別離開較遠的點以減小偶然誤差．
(4)干電池內(nèi)阻較小時U的變化較小，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點將呈現(xiàn)如圖2－9－5甲所示的狀況，下部分大面積空間得不到利用，為此可使縱坐標(biāo)不從零開始，如圖乙所示，縱坐標(biāo)不從零開始，把縱坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小些．此時圖線與橫軸交點不表示短路電流，計算內(nèi)阻要在直線上任取兩個相距較遠的點，用r＝|ΔUΔI|計算出電池的內(nèi)阻r.
圖2－9－5
(5)合理地選擇電壓表與電流表的量程可以減小讀數(shù)誤差，電壓表選取0～3V量程，電流表選取0～0.6A量程.

1.U—I圖象的斜率和截距的物理意義是什么？
圖2－9－6
我們用U—I圖象處理實驗數(shù)據(jù)，得到了一條以點A(與縱軸U的交點)和點B(與橫軸I的交點)為端點的斜線U＝E－Ir(如圖2－9－6所示)，那么，應(yīng)該如何認識這條直線的物理意義？
對于點A，從坐標(biāo)可以看出，電流I＝0，這時電路處于斷路狀態(tài)，因此縱坐標(biāo)UA＝E.而UA也是直線的截距，則圖象的截距表示了電源的電動勢．
對于點B，從坐標(biāo)可以看出，路端電壓U＝0，這時電路處于短路狀態(tài)，因此橫坐標(biāo)為短路電流I短，一般電源的內(nèi)電阻都較小，因此短路電流很大，容易燒壞電源，甚至引起火災(zāi)等不良后果，應(yīng)避免短路現(xiàn)象的發(fā)生．
由圖象可求得直線的斜率(即斜線與橫軸I的夾角α的正切)
tanα＝OAOB＝0－EI－0＝－r
這與歐姆定律的直線方程U＝E－Ir的斜率k＝－r一致．可見，U—I圖象的斜率的絕對值就是電源內(nèi)電阻的數(shù)值．這就是斜率k＝tanα的物理意義．
2．本實驗如何進行誤差分析？
(1)第一種實驗線路(課本上的測量電路)
U＝E－Ir中I是通過電源的電流，而本實驗用圖2－9－7所示的電路是存在系統(tǒng)誤差的，這是由于電壓表分流IV，使電流表示值I測小于電池的輸出電流I真．
因為I真＝I測＋IV，而IV＝URV，U越大，IV越大，U趨于零時，IV也趨于零．
圖2－9－7
圖2－9－8

所以它們的關(guān)系可用圖2－9－8表示，測量圖線為AB，真實圖線為A′B.
由圖線可看出r和E的測量值都小于真實值．
r測r真，E測E真
(2)第二種實驗線路
測量電源電動勢和內(nèi)阻的第二種接法，如圖2－9－9所示．
圖2－9－9
圖2－9－10
由于電流表的分壓作用，因為U真＝U測＋UA′＝U測＋IRA，RA為電流表的內(nèi)阻，這樣在U—I圖線上對應(yīng)每一個I應(yīng)加上一修正值ΔU＝IRA，由于RA很小，所以在I很小時，ΔU趨于零，I增大，ΔU也增大，理論值與測量值的差異如圖2－9－10所示．
由圖可知：E測＝E真，r測r真(內(nèi)阻測量誤差非常大)．實際測量時應(yīng)選電路圖2－9－7.

一、實驗基本操作
【例1】某學(xué)生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻時，所用滑動變阻器的阻值為0～20Ω，連接電路的實物圖如圖2－9－11所示．
圖2－9－11
該學(xué)生接線中錯誤的和不規(guī)范的做法是()
A．滑動變阻器不起變阻作用
B．電流表接線有錯
C．電壓表量程選用不當(dāng)
D．電壓表接線不妥
答案AD
解析實物圖中，滑動變阻器的兩個固定端被接入電路，滑片移動時，變阻器不起變阻作用，選A項．
電流表和電壓表只允許從電表的正接線柱流入，負接線柱流出，故圖中電壓表接線錯誤，電流表接線正確．故選D項，不選B項．
一節(jié)干電池的電動勢為1.5V，電壓表選用0～3V量程是正確的，故不選C項．
圖中電壓表直接和電池并聯(lián)，即使開關(guān)斷開，電壓表仍有示數(shù)，開關(guān)不能控制整個電路，從這個角度看出應(yīng)選D項．
二、數(shù)據(jù)處理方法
【例2】下面是在測某電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中記錄的六組數(shù)據(jù)．請在直角坐標(biāo)系中畫出U—I圖，并根據(jù)圖象算出待測電池的電動勢和內(nèi)阻.
U/V1.371.321.241.181.101.05
I/A0.120.200.310.320.500.57
答案圖象見解析圖1.46V0.72Ω
解析建立坐標(biāo)系，利用描點法畫出U—I圖象，如圖所示．第四個點明顯偏離，可見誤差太大，應(yīng)舍去．直線與縱軸的交點坐標(biāo)即為電源的電動勢E＝1.46V．由閉合電路的歐姆定律E＝U＋Ir，將直線上的點(1.10,0.50)的坐標(biāo)U＝1.10V，I＝0.50A代入得內(nèi)阻r＝0.72Ω.

1.做電學(xué)實驗時，元件位置放置原則是：電表的位置利于觀察、開關(guān)和滑動變阻器等要操作的器件放在便于操作的地方，以下幾種測電池電動勢和內(nèi)電阻的實驗電路各器件布列方案的俯視圖中，其中最佳方案是()
A．變阻器
電壓表電流表
電池開關(guān)
實驗者
B.電池電壓表電流表
開關(guān)變阻器
實驗者
C.開關(guān)電池
變阻器
電壓表電流表
實驗者
D．開關(guān)電池
電壓表電流表變阻器
實驗者
答案B
2.
圖2－9－12
如圖2－9－12所示是根據(jù)某次實驗記錄數(shù)據(jù)畫出的U—I圖象，下列關(guān)于這個圖象的說法中正確的是()
A．縱軸截距表示待測電源的電動勢，即E＝3V
B．橫軸截距表示短路電流，即I短＝0.6A
C．根據(jù)r＝EI短，計算出待測電源內(nèi)阻為5Ω
D．根據(jù)r＝|ΔUΔI|，計算出待測電源內(nèi)阻為1Ω
答案AD
3．某同學(xué)采用如圖2－9－13所示的電路測定電源電動勢和內(nèi)阻，已知有干電池(電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約2Ω)，電壓表(0～3V,3kΩ)，電流表(0～0.6A,1.0Ω)，滑動變阻器R1(10Ω，2A)和R2(100Ω，0.1A)各一只．

圖2－9－13
(1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選用________(選填“R1”或“R2”)．
(2)在圖乙中用筆畫線代替導(dǎo)線連接實驗電路．
(3)在實驗中測得多組電壓和電流值，得到如圖丙所示的U—I圖象，由圖可較準(zhǔn)確地求出電源電動勢E＝______V；內(nèi)阻r＝________Ω.
答案(1)R1(2)見解析圖(3)1.48(1.47～1.49均正確)1.79(1.78～1.90均正確)
解析(1)電路中最大電流I＝Er＝1.5V2Ω＝0.75A．R2的額定電流小于0.75A，同時R2阻值遠大于電源內(nèi)阻r，不便于調(diào)節(jié)，所以變阻器用R1.
(2)如下圖所示．
(3)將圖線延長，交于縱軸，則縱截距即為電動勢E＝1.48V(1.47～1.49V均正確)
r＝ΔUΔI，可得r＝1.79Ω(1.78～1.90Ω均正確)

題型一測量原理和數(shù)據(jù)處理
在“測定一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)阻”的實驗中
(1)第一組同學(xué)利用如圖1(a)的實驗裝置測量，電壓表應(yīng)選擇量程________(填“3V”或“15V”)，實驗后得到了如圖(b)的U—I圖象，則電池內(nèi)阻為________Ω.(電壓表、電流表均為理想電表)
(2)第二組同學(xué)也利用圖(a)的連接測量另一節(jié)干電池，初始時滑片P在最右端，但由于滑動變阻器某處發(fā)生斷路，合上電鍵后發(fā)現(xiàn)滑片P向左滑過一段距離x后電流表有讀數(shù)，于是該組同學(xué)分別作出了電壓表讀數(shù)U與x、電流表讀數(shù)I與x的關(guān)系圖，如圖(c)所示，則根據(jù)圖象可知，電池的電動勢為________V，內(nèi)阻為________Ω.
圖1
思維步步高在圖(b)中，圖象的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的物理意義是什么？圖線和橫縱坐標(biāo)的交點的物理意義是什么？0.30A是不是短路電流？在圖(c)中，0～5cm電壓表和電流表的示數(shù)為什么不發(fā)生變化？怎樣根據(jù)圖象求解電源電動勢和內(nèi)阻？
解析在圖(b)中，圖象的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的物理意義分別是路端電壓和干路電流，由于圖象的縱坐標(biāo)不是從0開始變化，所以圖線和縱坐標(biāo)的交點是電源電動勢，但是橫坐標(biāo)不是短路電流，電源內(nèi)阻應(yīng)該為：r＝ΔUΔI.在圖(c)中，0～5cm電壓表和電流表的示數(shù)由于滑動變阻器斷路而不發(fā)生變化，可以根據(jù)兩組相對應(yīng)的路端電壓和干路電流值列方程求解電動勢和內(nèi)阻．
答案(1)3V1.5(2)1.51
測量電動勢和內(nèi)阻的實驗數(shù)據(jù)處理常見問題：①用縱坐標(biāo)表示路端電壓，橫坐標(biāo)表示干路電流，其中和縱坐標(biāo)的交點是電源電動勢，和橫坐標(biāo)的交點不一定是短路電流．電壓變化量和電流變化量的比值表示內(nèi)阻．②誤差如果采用圖(a)的接法，則誤差來源于電流表的分壓，電源電動勢的測量值等于真實值，內(nèi)阻的測量值大于真實值.
題型二實驗的延伸考查
同學(xué)們知道，將兩個金屬電極插入任何一個水果中就可以做成一個水果電池，但日常生活中我們很少用“水果電池”，這是為什么呢？某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)準(zhǔn)備就此問題進行探究．
(1)
圖2
同學(xué)們通過查閱資料知道將鋅、銅兩電極插入水果中，電動勢大約會有1伏多一點．曉宇同學(xué)找來了一個土豆做實驗，當(dāng)用量程為0～3V、內(nèi)阻約50kΩ的伏特表測其兩極時讀數(shù)為0.96V．但當(dāng)他將四個這樣的水果電池串起來給標(biāo)值為“3V，0.5A”的小燈泡供電時，燈泡并不發(fā)光．檢查燈泡、線路均沒有故障，而用伏特表測量其電壓確實能達到1V多．據(jù)您猜想，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因應(yīng)當(dāng)是：____________________________(不要求寫分析、推導(dǎo)過程)．
(2)若實驗室除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：
A．電流表A1(量程為0～0.6A，內(nèi)阻為1Ω)
B．靈敏電流表A2(量程為0～0.6mA，內(nèi)阻為800Ω)
C．靈敏電流表A3(量程為0～300μA，內(nèi)阻未知)
D．滑動變阻器R1(最大阻值約10Ω)
E．滑動變阻器R2(最大阻值約2kΩ)
F．定值電阻(阻值2kΩ)
G．變阻箱(0～9999Ω)
①為了能盡可能準(zhǔn)確測定“土豆電池”的電動勢和內(nèi)阻，實驗中應(yīng)選擇的器材是________(填器材前的字母代號)．
②畫出應(yīng)采用的電路．
思維步步高電池給燈泡供電，燈泡不亮的原因是什么？要想測量電源電動勢及內(nèi)阻，需要測量路端電壓和干路電流，該問題中沒有電壓表，需要怎樣進行處理？電阻箱能夠起到什么作用？
解析電池給燈泡供電，燈泡不亮是因為電路中電流很小，燈泡實際工作的功率很小，要想測量電源電動勢及內(nèi)阻，需要測量路端電壓和干路電流，電流表有提供，要采用量程較小(電路中電阻很大)，已知電阻(內(nèi)阻測量值減去電流表內(nèi)阻等于真實值)的電流表，所以選擇靈敏電流表A2.靈敏電流計和電阻箱串聯(lián)后可以當(dāng)作電壓表使用．
答案(1)水果電池的內(nèi)阻太大(2)①B、G②如下圖所示
本題考查測電池的電動勢和內(nèi)阻實驗、閉合電路歐姆定律等知識，考查邏輯推理能力、分析綜合能力和實驗探究能力．要注意實驗的變形之后仍然從原理出發(fā)分析，找出“新實驗”的原理.
一、選擇題

1．如圖3所示，
圖3
甲、乙為兩個獨立電源的路端電壓與通過它們的電流I的關(guān)系圖象，下列說法中正確的是()
A．路端電壓都為U0時，它們的外電阻相等
B．電流都是I0時，兩電源的內(nèi)電壓相等
C．電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢
D．電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻
答案AC
2．用圖象法計算電動勢和內(nèi)電阻時，先要描點，就是在U—I坐標(biāo)系中描出與每組I、U值對應(yīng)的點，以下說法中正確的是()
A．這些點應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確地分布在一條直線上，即U—I圖線應(yīng)通過每個點
B．這些點應(yīng)當(dāng)基本上在一條直線上，由于偶然誤差不能避免，所以U—I圖線不可能通過每一個點
C．不在U—I圖線上的點應(yīng)當(dāng)大致均衡地分布在圖線兩側(cè)
D．個別偏離直線太遠的點，應(yīng)當(dāng)舍去
答案BCD
解析用描點法畫圖象時，應(yīng)使這些點基本在一條直線上，且大致均衡地分布在圖線兩側(cè)，個別偏離直線太遠的點是由于偶然誤差造成的，應(yīng)當(dāng)舍去．
3．在測定電池的電動勢和內(nèi)電阻實驗的實物連接圖中(如圖4)，電流表和電壓表的正接線柱都尚未連接，為了做這個實驗，應(yīng)該把()
圖4
A．電流表的正接線柱與c點相連
B．電流表的正接線柱與b點相連
C．電壓表的正接線柱與a點相連
D．電壓表的正接線柱與c點相連
答案AC
4．用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，下列注意事項中正確的是()
A．應(yīng)選用新的干電池作為被測電源，以使電壓表示數(shù)的變化比較明顯
B．應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電壓表和電流表
C．移動滑動變阻器的滑片時，不能使滑動變阻器短路，以免造成電流表過載
D．根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)作U－I圖象時，應(yīng)通過盡可能多的點畫一條直線，并使不在直線上的點大致均勻分布在直線兩側(cè)
答案CD
5.
圖5
在用圖5所示的電路測量電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中，若有兩只電壓表V1和V2量程相同，內(nèi)阻RV1RV2；兩只電流表A1、A2量程相同，內(nèi)阻RA1RA2，在該實驗中，為了使E、r的測量精確些，選擇的電表可以是()
A．V1和A2B．V2和A2
C．V2和A1D．V1和A1
答案AD
解析首先分析該電路的誤差來源，此種接入電路的方法來源于電壓表分流，即所測得的電流為不準(zhǔn)確值(不是干路電流)，所以應(yīng)盡可能避免電壓表分流，應(yīng)選大阻值電壓表．
6．下面給出的用伏安法測電池的電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法中，既能減小偶然誤差，又直觀簡便的方法是()
A．測出兩組I和U數(shù)據(jù)，代入E＝U1＋I1rE＝U2＋I2r方程組，求出E和r
B．測出多組I和U數(shù)據(jù)，代入方程求出幾組E和r，最后求出平均值
C．測出多組I和U數(shù)據(jù)，畫出U—I圖象，根據(jù)圖象求出E和r
D．測出多組I和U數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，然后代入公式求出E和r
答案C
7．如圖6所示，
圖6
已知R1＝R2＝R3＝1Ω.當(dāng)開關(guān)S閉合后，電壓表的讀數(shù)為1V；當(dāng)開關(guān)S斷開后，電壓表的讀數(shù)為0.8V，則電池的電動勢等于()
A．1VB．1.2V
C．2VD．4V
答案C
解析開關(guān)閉合時，R總＝r＋R1＋R2R3R2＋R3＝r＋1.5
將I＝UR1＝1A代入公式得E＝r＋1.5①
開關(guān)斷開時，R總′＝r＋R1＋R3＝r＋2
將I′＝U′R1＝0.8A代入公式得E＝0.8r＋1.6②
解之得E＝2V，r＝0.5Ω
二、實驗計算論述題
8．如圖7所示是測量兩節(jié)干電池組成的串聯(lián)電池組的電動勢和內(nèi)電阻的實驗所用器材，用實線將它們連成實驗電路．
圖7
答案見解析圖
解析
本題考查實驗電路的實物連線．首先畫出實驗電路圖如右圖所示．因為待測電源電動勢約為3V，所以電壓表選用0～3V的量程；干電池的允許電流一般在0.5A左右，所以電流表應(yīng)選用0～0.6A的量程；注意開關(guān)閉合前，要使變阻器接入電路的阻值盡量大些，保護電流表以防燒毀．電壓表不要直接接在電源的兩極上，要受開關(guān)的控制，實物連接圖如下圖所示．
9．為了測量兩節(jié)串聯(lián)干電池的電動勢，某同學(xué)設(shè)計了如圖8所示的實驗電路，其中E是待測電池組，內(nèi)阻不能忽略；V1、V2是兩只量程都合適的電表，內(nèi)阻不是很大，且未知；S1、S2是單刀單擲開關(guān)；導(dǎo)線若干．
圖8

(1)請根據(jù)電路圖甲，在圖乙中連線，將器材連成實驗電路．
(2)實驗需要測量的物理量是________________________________________________________________________．
(3)用測出的物理量，導(dǎo)出串聯(lián)電池組電動勢的表達式是____________．
答案(1)如下圖所示
(2)閉合，的讀數(shù)的讀數(shù)；再閉合的讀數(shù)(3)E=
10．利用伏安法測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻，現(xiàn)有的器材為
干電池：電動勢約1.5V，符號
電壓表：量程1V，內(nèi)阻998.3Ω，符號V
電流表：量程1A，符號A
滑動變阻器：最大阻值10Ω，符號
電阻箱：最大阻值99999.9Ω，符號
單刀單擲開關(guān)1個，符號
導(dǎo)線若干
(1)設(shè)計測量電源電動勢和內(nèi)電阻的電路并將它畫在指定的方框內(nèi)．要求在圖中標(biāo)出電壓表、電流表的接線柱的正負．

(2)為了滿足本實驗要求并保證實驗的精確度，電壓表量程應(yīng)擴大為原量程的__________倍，電阻箱的阻值應(yīng)為__________Ω.
答案(1)見解析圖(2)2998.3
解析(1)因電源電動勢約為1.5V，而電壓表量程為1V，故電壓表需串聯(lián)電阻箱擴大量程；因電源內(nèi)電阻一般較小，為減小實驗誤差，電路采用電壓表擴大量程后直接跨接在電源兩端，即電流表外接法，電路如下圖所示．
(2)因電源電動勢約為1.5V，故電壓表量程擴大為原量程的2倍，即量程為2V為宜．設(shè)電壓表串聯(lián)電阻為R，則
Ω=998.3Ω

第10節(jié)簡單的邏輯電路
要點一三種基本門電路的邏輯關(guān)系的真值表
注1表示開關(guān)閉合，0表示開關(guān)的斷開；用1表示燈亮，0表示燈滅．
要點二用開關(guān)和燈泡類比門電路
1．類比“與”門
圖2－10－2
如圖2－10－2所示，如果把電鍵A閉合作為條件A滿足，把電鍵B閉合作為條件B滿足，把電燈L亮作為結(jié)果C成立，則“與”邏輯關(guān)系可以示意為：ABC.兩個電鍵都閉合是燈亮的充分且必要條件．
2．類比“或”門
如圖2－10－3所示，如果把電鍵A閉合當(dāng)作條件A滿足，把電鍵B
圖2－10－3
閉合當(dāng)作條件B滿足，把電燈L亮當(dāng)作結(jié)果C成立，則“或”邏輯關(guān)系可以示意為：?
.兩個電鍵都閉合是燈亮的充分但不必要條件．
3．類比“非”門
圖2－10－4
如圖2－10－4所示，如果把電鍵A閉合當(dāng)作條件A滿足，把電燈L亮當(dāng)作結(jié)果C成立，把電燈L滅當(dāng)作結(jié)果—C成立，則正常邏輯關(guān)系為：AC.而“非”邏輯關(guān)系表現(xiàn)為A－C.
4．說明：對于“與”門，“或”門及“非”門電路，只有從反映的邏輯關(guān)系角度理解才能抓住本質(zhì)，另外運用開關(guān)與燈泡的串并聯(lián)關(guān)系進行類比，能更形象地理解三種門電路.
如何進一步認識邏輯門電路？
1．邏輯門電路功能、識圖和種類
由于數(shù)字電路中最基本的元件為電子開關(guān)，它只有兩個狀態(tài)：一是開關(guān)開；二是開關(guān)關(guān)．?dāng)?shù)字系統(tǒng)電路中的電子開關(guān)電路就是邏輯門電路．
邏輯門電路又叫邏輯電路，邏輯門電路的特點是只有一個輸出端，而輸入端可以只有一個，也可以有多個，且常常是輸入端多于一個．邏輯門電路的輸入端和輸出端只有兩種狀態(tài)：一是輸出高電位狀態(tài)，此時用1表示，二是輸出低電位狀態(tài)，此時用0表示．
2．二極管“與”門電路的工作原理
圖2－10－5

圖2－10－5是一種由兩只二極管和一只電阻組成的典型“與”門電路．A、B是兩個輸入端，其輸入脈沖的低電勢為0V，高電勢為3V，Y是輸出端．若將低電位用“0”表示，高電位用“1”表示，則該電路的輸入、輸出真值表見下表．你能分析該電路的工作原理嗎？
表二極管“與”門電路真值表
輸入輸出
ABY
000
010
100
111
解析A、B為“與”門的兩個輸入端，Y為輸出端．當(dāng)A、B都是高電勢“1”時(＋3V)，Y端才是高電位“1”(3.7V)，只要輸入端有一個是低電平“0”(0V)，相應(yīng)的二極管導(dǎo)通，Y點被連接于0.7V，其他輸入端為高電平的二極管都被截止，因為Y端是低電位“0”(約0.7V).

一、簡單邏輯電路
【例1】走廊里有一盞電燈，在走廊兩端各有一個開關(guān)，我們希望不論哪一個開關(guān)接通都能使電燈點亮，那么設(shè)計的電路為()
A．“與”門電路B．“非”門電路
C．“或”門電路D．上述答案都有可能
答案C
解析不論用哪一個開關(guān)接通都能使電燈點亮，這體現(xiàn)了“或”邏輯關(guān)系，故C項正確，A、B、D三項不對．
二、邏輯電路與對應(yīng)的真值表
【例2】如圖2－10－6為邏輯電路圖
圖2－10－6
及其真值表，此邏輯電路為________門電路，在真值表中X處的邏輯值為________.
輸入輸出
ABY
000
011
10X
111
答案或1
解析當(dāng)開關(guān)A與B都合上時，用電器才工作，為“與”門；不論開關(guān)A或開關(guān)B，只要有一個合上時，用電器就工作，為“或”門；開關(guān)合上，用電器不工作，開關(guān)斷開，用電器反而工作，為“非”門．
從真值表中可以看出，只有B一個合上時，用電器工作，兩個都合上時也工作，所以為“或”門，X應(yīng)為1.
1.
圖2－10－7
如圖2－10－7所示電路為()
A．“與”門電路
B．“或”門電路
C．“非”門電路
D．無法判定
答案C
2．某寢室的4名同學(xué)每人都配了一把門鑰匙，各人都可以單獨開門，這體現(xiàn)了()
A．“或”邏輯B．“非”邏輯
C．“與”邏輯D．以上都不是
答案A
3．如圖2－10－8是一個組合邏輯電路，
圖2－10－8
A、B、C為輸入端，Y為輸出端，則在真值表中Y空格從上到下依次填寫都正確的是()

ABCY
000
001
010
011
100
101
110
111
A.00010101B．00000010
C．00101010D．以上答案都不正確
答案C
題型一邏輯原理
兩個人負責(zé)安裝一個炸藥包，然后啟爆，兩個人分別控制兩個相串聯(lián)的開關(guān)．只有當(dāng)兩個人都撤出危險區(qū)，在安全區(qū)把開關(guān)接通時，炸藥包才能爆炸．如果有一個人未撤出危險區(qū)，開關(guān)沒有接通，炸藥包就不能啟爆，這就是“與”的概念．如果用“0”表示不啟爆，“1”表示啟爆，用符號“×”表示“與”的運算符號，則下列運算式正確的是()
A．0×0＝0，表示二人都不啟爆，炸藥包不爆炸
B．0×1＝1，表示一人不啟爆，另一人啟爆，炸藥包爆炸
C．1×0＝1，表示一人啟爆，另一人不啟爆，炸藥包爆炸
D．1×1＝1，表示二人都啟爆，炸藥包爆炸
思維步步高“與門”、“或門”、“非門”的邏輯關(guān)系分別是什么？怎樣起爆才最安全？“與”邏輯關(guān)系中怎樣滿足條件輸出端才是“1”？
解析“與”邏輯關(guān)系表示所有條件都滿足，輸出端才能達到目的．
答案AD
拓展探究或門電路的邏輯關(guān)系可表示為：Z＝A＋B，則下列結(jié)果正確的是()

A．0＋0＝0B．0＋1＝1
C．1＋0＝1D．1＋1＝0
答案ABC
能夠用類比的方式找出幾種邏輯電路的邏輯關(guān)系.
題型二復(fù)雜邏輯電路
在如圖1所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號“1”、B端輸入電信號“0”時，則在C和D端輸出的電信號分別為()

圖1
A．1和0B．0和1C．1和1D．0和0
思維步步高兩個電路分別是什么邏輯電路？在上面的邏輯電路中，其中一個輸入端是A，另一個輸入端是什么？輸出端的兩個點的邏輯值是什么？
解析當(dāng)在B端輸入的信號是“0”時，通過非門后信號變成了“1”，所以D端的輸出為“1”．當(dāng)與門的所有輸入信號都是“1”時，輸出在C端也是“1”．
答案C
拓展探究如圖2所示是一個三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)C端輸入“0”時，A、B端輸入為何時輸出端Y輸出“1”()
圖2
A．00B．01C．10D．11
答案D
復(fù)雜邏輯電路都是由簡單邏輯電路組成的，研究該類問題先分析簡單邏輯電路的輸入端和輸出端之間的關(guān)系，然后再進一步的找出最終的輸出情況.

一、選擇題

1．在基本邏輯電路中，何種邏輯門當(dāng)所有輸入均為0時，輸出不是1()
A．與門電路B．或門電路
C．非門電路D．都不可能
答案AB
2．在數(shù)字電路中，利用的是晶體管的()
A．放大作用B．開關(guān)作用
C．放大和開關(guān)作用D．以上都不是
答案B
3．如圖3所示為溫度報警器的示意圖，下列對此電路的分析正確的是()
圖3
A．當(dāng)RT的溫度升高時，RT減小，A端電勢降低，Y端的電勢升高，蜂鳴器就會發(fā)出報警聲
B．當(dāng)RT的溫度升高時，RT減小，A端電勢升高，Y端的電勢降低，蜂鳴器就會發(fā)出報警聲
C．當(dāng)增大R1時，A端電勢升高，Y端的電勢降低，蜂鳴器就會發(fā)出報警聲
D．當(dāng)增大R1時，A端電勢降低，Y端的電勢升高，蜂鳴器就會發(fā)出報警聲
答案BC
4．如圖4所示為一個簡單的報警器電路圖，下列說法正確的是()
圖4
A．S1、S2都合上時報警器發(fā)聲
B．S1斷開，S2合上時報警器發(fā)聲
C．S1、S2都斷開時報警器發(fā)聲
D．S1閉合，S2斷開時報警器發(fā)聲
答案D
解析
題目中給了“與”門的符號，表示為“與”門電路，那么只有輸入端均為“1”時，報警器才發(fā)聲．在電路的輸入端標(biāo)上字母AB，如右圖所示，當(dāng)S1閉合時，A接+5V，為高電勢，即A輸入為“1”，當(dāng)S1斷開時，R1無電流通過，A點電勢為0V，輸入為“0”；同理，S2斷開，R2無電流，電勢為+5V，為高電勢，B輸入“1”，S2閉合，B輸入為“0”，由真值表可看出，只有A、B輸入均是“1”時，輸出才是“1”，這樣，S1應(yīng)閉合，S2應(yīng)斷開，報警器才會響.
ABZ
000
010
100
111
二、判斷分析題
5．樓梯過道中的電燈往往采用如圖5所示的電路控制．設(shè)高電壓為“1”，低電壓為“0”，試討論燈泡L的亮暗情況，列出真值表．
圖5

輸入輸出
ABY
答案見解析
解析設(shè)高電壓為“1”低電壓為“0”，由題圖，可知A接低，B接低，燈不亮；A接低，B接高，燈亮；A接高，B接低，燈亮；A接高，B接高，燈不亮，列出真值表如下.

輸入輸出
ABY
000
011
101
110
6.在北京奧運會中，中國舉重隊取得了優(yōu)異的成績，與跳水隊、體操隊、乒乓球隊構(gòu)成了中國四大“夢之隊”．在舉重比賽中，有甲、乙、丙三名裁判，其中甲為主裁判，乙、丙為副裁判，當(dāng)主裁判和一名以上(包括一名)副裁判認為運動員上舉合格后，才可發(fā)出合格信號．試列出真值表．
答案見解析
解析本題主要考查邏輯關(guān)系的應(yīng)用．設(shè)甲、乙、丙三名裁判的裁決意見為邏輯變量A、B、C.裁決結(jié)果為Y，并且對于A、B、C，設(shè)判上舉合格為邏輯“1”，不合格為邏輯“0”，對于Y，設(shè)上舉合格為邏輯“1”，不合格為邏輯“0”．根據(jù)題意及上述假設(shè)列出真值表如下表所示.
ABCY
0000
0010
0100
0110
1000
1011
1101
1111
7.如圖6所示，試判斷這是一個什么邏輯門電路，A、B、C閉合時記“1”，斷開時記“0”；P燈亮?xí)r記“1”，不亮?xí)r記“0”，試完成真值表．
圖6
輸入輸出
ABCP
000
001
010
011
100
101
110
111
答案見解析
解析由圖可知，開關(guān)A、B、C只要有一個閉合，燈泡便亮，所以是“或”門電路，其真值如下表所示.

輸入輸出
ABCP
0000
0011
0101
0111
1001
1011
1101
1111
8.在鐵路與公路的交叉路口，安裝有自動控制的信號燈．當(dāng)火車來的時候信號燈亮，火車過去時信號燈滅．圖7是這種信號燈的控制電路圖．S1、S2為兩個光控開關(guān)，光照到時接通，沒照到時斷開．只有兩個開關(guān)都接通時，信號燈才是滅的．請在方框內(nèi)畫出符號要求的門電路符號．
圖7

答案見解析
解析開關(guān)閉合時輸入為高電勢，燈亮?xí)r輸出為高電勢．所以開關(guān)閉合為“1”，斷開為“0”，燈亮為“1”，燈滅為“0”，則此時門電路的真值表應(yīng)為：
ABY
001
011
101
110
這是與非門真值表，所以框內(nèi)應(yīng)為

2.9實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻

高中物理課堂教學(xué)教案

2.9實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻

年月日

課題

§2.9實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻

課型

新授課

教學(xué)目標(biāo)

（一）知識與技能

1、了解并掌握測定電池的電動勢和內(nèi)阻的原理和實驗方法。

2、學(xué)習(xí)用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)。（二）過程與方法

通過設(shè)計電路和選擇儀器，開闊思路，激發(fā)興趣。養(yǎng)成規(guī)范操作實驗并能科學(xué)、合理地處理數(shù)據(jù)的習(xí)慣。（三）情感、態(tài)度與價值觀

使學(xué)生理解和掌握運用實驗手段處理物理問題的基本程序和技能，具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力和操作能力，提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的動機和興趣。

教學(xué)重點、難點

重點

掌握實驗原理和方法，學(xué)會處理實驗數(shù)據(jù)。難點用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)。

教學(xué)方法

分組實驗教學(xué)手段

測定電池的電動勢和內(nèi)阻的有關(guān)實驗器材

教學(xué)活動（一）引入新課

教師：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了閉合電路的歐姆定律，請大家寫出有關(guān)的公式。學(xué)生：回憶并寫出閉合電路歐姆定律公式。教師：這節(jié)課我們就根據(jù)閉合電路的歐姆定律，來測量電池的電動勢和內(nèi)阻。（二）進行新課

1、實驗原理

提出問題：現(xiàn)在有一個干電池，要想測出其電動勢和內(nèi)電阻，你需要什么儀器，采用什么樣的電路圖，原理是什么？學(xué)生討論后，可以得到多種實驗方案。（1）用電壓表、電流表、可變電阻（如滑動變阻器）測量。如圖2.9-1所示：

原理公式：（2）用電流表、電阻箱測量。如圖2.9-2所示：

原理公式：（3）用電壓表、電阻箱測量。如圖2.9-3所示：

原理公式：這幾種方法均可測量，今天我們這節(jié)課選擇第一種測量方案。2、實驗方法

教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材72頁有關(guān)內(nèi)容，回答問題。（1）用水果電池的優(yōu)點是什么？電源的正負極如何鑒別？其內(nèi)阻與哪些因素有關(guān)？實驗過程中會有何變化？實驗中要注意什么？（2）簡要寫出實驗步驟。學(xué)生：閱讀教材，解決以上問題。在教師指導(dǎo)下完成實驗，要記錄至少六組實驗數(shù)據(jù)。3、數(shù)據(jù)處理原則上，利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果，但這樣做誤差會比較大，為此，我們可以多測幾組求平均，也可以將數(shù)據(jù)描在圖上，利用圖線解決問題。

明確：（1）圖線的縱坐標(biāo)是路端電壓，它反映的是：當(dāng)電流強度I增大時，路端電壓U將隨之減小，U與I成線性關(guān)系，U=E-Ir。也就是說它所反映的是電源的性質(zhì)，所以也叫電源的外特性曲線。（2）電阻的伏安特性曲線中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U-I圖線中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。實驗中至少得到5組以上實驗數(shù)據(jù)，畫在圖上擬合出一條直線。要求：使多數(shù)點落在直線上，并且分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點的個數(shù)要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。討論：將圖線延長，與橫縱軸的交點各代表什么情況？歸納：將圖線兩側(cè)延長，縱軸截距點意味著斷路情況，它的數(shù)值就是電源電動勢E。橫軸截距點（路端電壓U=0）意味著短路情況，它的數(shù)值就是短路電流。說明：①兩個截距點均是無法用實驗實際測到的，是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。②由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結(jié)果準(zhǔn)確，可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開始，計算r時選取直線上相距較遠的兩點求得。（三）課后小結(jié)

這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了測定電池的電動勢和內(nèi)阻的原理和實驗方法。并學(xué)習(xí)了用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)。

學(xué)生活動

作業(yè)

1、書面完成P74“問題與練習(xí)”第2、3題；思考并回答第1題。2、課下閱讀課本，完成實驗報告。

板書設(shè)計

教學(xué)后記

2.9《實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻》學(xué)案

俗話說，凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣，幫助教師能夠井然有序的進行教學(xué)。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎？以下是小編為大家收集的“2.9《實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻》學(xué)案”僅供參考，歡迎大家閱讀。

實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
學(xué)習(xí)測量電源電動勢和內(nèi)阻的方法,掌握科學(xué)測量的主要步驟。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
一、實驗?zāi)康?br> 測定電源的________________。
二、實驗原理
1、圖2.6-1中，電源電動勢E、內(nèi)電阻r，與路端電壓U、電流I的關(guān)系可寫為
E=______________。（1）
2、圖2.6-2中，電源電動勢E、內(nèi)電阻r、電流I、電阻R的關(guān)系可寫為
E=______________。（2）
3、圖2.6-3中電源E、內(nèi)電阻r、路端電壓U、電阻R的關(guān)系可寫為
E=______________。（3）
實驗原理1是本節(jié)課的重點。測出幾組U,I數(shù)值，帶入(1)式得到的方程兩兩組成方程組，可得到E，r值。這種方法誤差較大。還可以多測出幾組U,I值，然后在U-I坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組U、I值所對應(yīng)的點，然后通過這些點畫一直線，如圖2.6-4所示，直線與縱軸的的交點的縱坐標(biāo)就是電池的電動勢的大小，直線與橫軸的交點的橫坐標(biāo)就是電池的短路電流Io=E/r，因此可求的內(nèi)電阻r=E/Io。
三、實驗器材
_________、__________、__________、__________、開關(guān)、
導(dǎo)線。
三、提出疑惑
同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容

課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
學(xué)會科學(xué)處理實驗數(shù)據(jù)的方法，有公式法和圖像法。
學(xué)習(xí)重難點：圖像法計算E、r。
二、學(xué)習(xí)過程
實驗步驟
1.連接電路。如圖2.6-1所示。電流表取0.6A量程，電壓表oIoI/A
取3V量程，移動觸頭位置使連入電路中的有效阻值_______。圖2.6-4
2.測幾組（I，U）值。閉合電鍵，移動變阻器觸頭位置，使電流有明顯示數(shù)，記下一組（I，U）值，斷開電鍵。用同樣方法，多次移動變阻器觸頭位置，記錄多組（I，U）值，然后斷開電鍵。
3.建立坐標(biāo)系、描點。縱軸表示__________,橫軸表示__________,取合適的標(biāo)度，使所描坐標(biāo)點分布絕大部分坐標(biāo)紙，必要時縱坐標(biāo)可以_________________。
4.據(jù)描出的坐標(biāo)點作出U-I圖像。應(yīng)使圖象盡量多的通過描出的點，不在圖象上的點要盡量對稱的分布于圖線兩側(cè)，誤差很大，應(yīng)堅決舍棄。
5.測算電動勢和內(nèi)電阻。準(zhǔn)確讀出U-I圖線與縱軸和橫軸的交點坐標(biāo)，并帶入U=E-Ir中，算出E=?r=?
【典型例題】
用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，所用的電路如圖2.6-5所示，一位同學(xué)測得六組數(shù)據(jù)如下表中所示。
組別I(A)U(V)
10.121.37
20.201.32
30.311.24
40.321.18
50.501.10
60.571.05
(1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2.6-6中作出U-I圖線。
（2）根據(jù)圖線得出電池的電動勢E=____V,電池的內(nèi)電阻r=________。
（3）若不作出圖線，只選用其中兩組U和I數(shù)據(jù)，可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r，這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果，選用第______組和第______組的數(shù)據(jù)，求得E和r誤差最大。
（三）反思總結(jié)
誤差分析是難點

(四)當(dāng)堂檢測
1.在《測定電池的電動勢和內(nèi)電阻》的實驗中，待測電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪些儀器.可以達到測定目的()
A.一只電流表和一只滑動變阻器
B.一只電流表和一只電壓表
C.一只電流表和一只電阻箱
D.一只電壓表和一只電阻箱
2.下面給出多種用伏安法測電池電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法，其中既減小偶然誤差，又直觀、簡便的方法是（）
A．測出兩組I，U的數(shù)據(jù)，代入方程組E=U1+I1r和E=U2+I2r中，即可求出E和r
B．多測幾組I，U的數(shù)據(jù)，求出幾組E，r，最后分別求出其平均值
C．測出多組I，U的數(shù)據(jù)，畫出U—I圖像，再根據(jù)圖像求E，r
D．多測出幾組I，U數(shù)據(jù)，分別求出I和U的平均值，用電壓表測出開路時的路端電壓即為電壓勢E，再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r
3.現(xiàn)有器材：量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40的電流表一個，定值電阻R1=150，定值電阻R2=100，單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測量一干電池（電動勢約1.5V）的電動勢。
（1）按要求在實物圖上連線。
（2）用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達式為E=，式中各直接測得量的意義是：.

課后練習(xí)與提高
1.用電壓表、電流表測定a、b兩節(jié)干電池的電動勢Ea、Eb和內(nèi)電阻ra、rb時，畫出的圖線如圖所示，則()

A、.EaEb，rarbB、EaEb，rarb
C、EaEb，rarbD、EaEb，rarb
2.在圖所示的電路中，R1、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻，測定電源電動勢和內(nèi)電阻時，如果偶然誤差可以忽略不計，則電動勢的測量值______真實值，內(nèi)電阻的測量值______真實值，測量誤差產(chǎn)生的原因是______.

3.在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，備有下列器材：
①干電池E（電動勢約為1.5V、內(nèi)電阻大約為1.0）
②電壓表V（0~15V）
③電流表A（0~0.6A、內(nèi)阻0.1）
④電流表G（滿偏電流3mA、內(nèi)阻Rg=10）
⑤滑動變阻器R1（0~10、10A）
⑥滑動變阻器R2（0~100、1A）
⑦定值電阻R3=990
⑧開關(guān)、導(dǎo)線若干
⑴為了方便且能較準(zhǔn)確地進行測量，其中應(yīng)選用的滑動變阻器是_________（填寫字母代號）；
⑵請在線框內(nèi)畫出你所設(shè)計的實驗電路圖，并在圖中標(biāo)上所選用器材的符號。
(3)上圖為某一同學(xué)根據(jù)他設(shè)計的實驗，繪出的I1—I2圖線（I1為電流表G的示數(shù)，I2為電流表A的示數(shù)），由圖線可求得被測電池的電動勢E=_____V，內(nèi)電阻r=_____。
4.在測定一節(jié)干電池(電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為2)的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，變阻器和電壓表各有兩個供選：A電壓表量程為15V，B電壓表量程為3V，A變阻器為(20，3A)，B變阻器為(500，0.2A)。
電壓表應(yīng)該選_______(填A(yù)或B)，這是因_______________________________________；
變阻器應(yīng)該選_______(填A(yù)或B)，這是因_______________________________________。
5.要求測量由2節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)阻r（約幾歐），提供下列器材：電壓表V（量程3V，內(nèi)阻1kΩ）、電壓表V2（量程15V，內(nèi)阻2kΩ）、電阻箱（0～9999Ω）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
某同學(xué)用量程為15V的電壓表連接成如圖所示的電路，實驗步驟如下：
（l）合上開關(guān)S，將電阻箱R阻值調(diào)到R1＝10Ω，讀得電壓表的讀數(shù)為U1
（2）將電阻箱R阻值調(diào)到R2＝20Ω，讀得電壓表的讀數(shù)為U2，由方程組U1＝ε－U1r/R1、U2＝ε－U2/R2解出ε、r
為了減少實驗誤差，上述實驗在選擇器材和實驗步驟中，應(yīng)做哪些改進？
6.測量電源B的電動勢E及內(nèi)阻r（E約為4.5V，r約為1.5Ω）。
器材：量程3V的理想電壓表○V，量程0.5A的電流表○A（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=4Ω，滑動變阻器R′，開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
①畫出實驗電路原理圖。圖中各無件需用題目中給出的符號或字母標(biāo)出。
②實驗中，當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=，r=。（用I1，I2，U1，U2及R表示）