一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?(1)掌握用電壓表和電流表測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻掌握用電壓表和電流表測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法。的方法。 (2)學(xué)會(huì)用圖象法求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。學(xué)會(huì)用圖象法求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。 二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理 1實(shí)驗(yàn)依據(jù)實(shí)驗(yàn)依據(jù) 閉合電路歐姆定律。閉合電路歐姆定律。超鏈接超鏈接2實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)電路如圖實(shí)如圖實(shí)91所示所示圖實(shí)圖實(shí)914作圖法數(shù)據(jù)處理作圖法數(shù)據(jù)處理如圖實(shí)如圖實(shí)92所示。所示。(1)圖線(xiàn)與縱軸交點(diǎn)為圖線(xiàn)與縱軸交點(diǎn)為E。圖實(shí)圖實(shí)92 三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材 電池電池(被測(cè)電源被測(cè)電源)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)、坐標(biāo)紙、刻度尺、鉛筆等。開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)、坐標(biāo)紙、刻度尺、鉛筆等。 四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟 (1)電流表用電流表用0.6 A量程，電壓表用量程，電壓表用3 V量程，按圖連量程，按圖連接好電路。接好電路。 (2)把變阻器的滑片移動(dòng)到使阻值最大的一端。把變阻器的滑片移動(dòng)到使阻值最大的一端。 (3)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1，U1)。用同樣方法測(cè)量出多組。用同樣方法測(cè)量出多組I、U值。填入表格中。值。填入表格中。 (4)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路，整理好器材。斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，拆除電路，整理好器材。 五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理 本實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的處理方法：一是聯(lián)立方程求解的公式本實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的處理方法：一是聯(lián)立方程求解的公式法，二是描點(diǎn)畫(huà)圖法。法，二是描點(diǎn)畫(huà)圖法。I/AU/V第第6組組第第5組組第第4組組第第3組組第第2組組第第1組組 方法一：方法一：聯(lián)立六組對(duì)應(yīng)的聯(lián)立六組對(duì)應(yīng)的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿(mǎn)足關(guān)系式數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿(mǎn)足關(guān)系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r讓第讓第1式和第式和第4式聯(lián)立方程，式聯(lián)立方程，第第2式和第式和第5式聯(lián)立方程，第式聯(lián)立方程，第3式和第式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三式聯(lián)立方程，這樣解得三組組E、r，取其平均值作為電池的電動(dòng)勢(shì)，取其平均值作為電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r的大小。的大小。 六、注意事項(xiàng)六、注意事項(xiàng) (1)為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)阻宜大些為了使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(guò)一段時(shí)間的干電池選用已使用過(guò)一段時(shí)間的干電池)。 (2)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流不能過(guò)大，通電時(shí)間不能太長(zhǎng)，以免在實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流不能過(guò)大，通電時(shí)間不能太長(zhǎng)，以免對(duì)對(duì)E與與r產(chǎn)生較大影響。產(chǎn)生較大影響。 (3)要測(cè)出不少于要測(cè)出不少于6組的組的(I，U)數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，然后用方程組求解，并求平均值。然后用方程組求解，并求平均值。 (4)畫(huà)畫(huà)UI圖線(xiàn)時(shí)，由于讀數(shù)的偶然誤差，描出的點(diǎn)不在圖線(xiàn)時(shí)，由于讀數(shù)的偶然誤差，描出的點(diǎn)不在一條直線(xiàn)上，在作圖時(shí)應(yīng)使圖線(xiàn)通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，并使不一條直線(xiàn)上，在作圖時(shí)應(yīng)使圖線(xiàn)通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，并使不在直線(xiàn)上的點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線(xiàn)太遠(yuǎn)的在直線(xiàn)上的點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線(xiàn)太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去。這樣就可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精點(diǎn)可舍去。這樣就可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。確度。 (5)由于干電池的內(nèi)阻較小，路端電壓由于干電池的內(nèi)阻較小，路端電壓U的變化也較小，的變化也較小，這時(shí)畫(huà)這時(shí)畫(huà)UI圖線(xiàn)時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開(kāi)始，而是根據(jù)圖線(xiàn)時(shí)，縱軸的刻度可以不從零開(kāi)始，而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開(kāi)始測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開(kāi)始(橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)I必須從零開(kāi)始必須從零開(kāi)始)。但這。但這時(shí)圖線(xiàn)和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線(xiàn)與縱軸的截距時(shí)圖線(xiàn)和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流，而圖線(xiàn)與縱軸的截距仍為電源電動(dòng)勢(shì)，圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)阻。仍為電源電動(dòng)勢(shì)，圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值仍為內(nèi)阻。 七、誤差分析七、誤差分析 1偶然誤差偶然誤差 (1)由讀數(shù)不準(zhǔn)和電表線(xiàn)性不良引起誤差。由讀數(shù)不準(zhǔn)和電表線(xiàn)性不良引起誤差。 (2)用圖象法求用圖象法求E和和r時(shí)，由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差。時(shí)，由于作圖不準(zhǔn)確造成的誤差。 (3)測(cè)量過(guò)程中通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或電流過(guò)大，都會(huì)引起測(cè)量過(guò)程中通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或電流過(guò)大，都會(huì)引起E、r變化。變化。 2系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導(dǎo)致的誤差。由于電壓表和電流表內(nèi)阻影響而導(dǎo)致的誤差。 (1)如圖實(shí)如圖實(shí)93甲所示，在理論上甲所示，在理論上EU(IVIA)r，其中電壓表示數(shù)，其中電壓表示數(shù)U是準(zhǔn)確的電源兩端電壓。而實(shí)驗(yàn)是準(zhǔn)確的電源兩端電壓。而實(shí)驗(yàn)中忽略了通過(guò)電壓表的電流中忽略了通過(guò)電壓表的電流IV而形成誤差，而且電壓表而形成誤差，而且電壓表示數(shù)越大，示數(shù)越大，IV越大。越大。圖圖 實(shí)實(shí)93 結(jié)論：結(jié)論： 當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí)，當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí)，IV0，IAI短短，短路電流，短路電流測(cè)量值真實(shí)值。測(cè)量值真實(shí)值。 E測(cè)測(cè)E真真。 (2)若采用如圖實(shí)若采用如圖實(shí)94甲所示的電路，甲所示的電路，IA為電源電為電源電流真實(shí)值，理論上有流真實(shí)值，理論上有EUUAIAr，其中，其中UA不可知，不可知，而造成誤差，而且電流表示數(shù)越大，而造成誤差，而且電流表示數(shù)越大，UA越大，當(dāng)電流為越大，當(dāng)電流為零時(shí)，零時(shí)，UA0，電壓為準(zhǔn)確值，等于，電壓為準(zhǔn)確值，等于E。圖實(shí)圖實(shí)94實(shí)驗(yàn)原理與操作實(shí)驗(yàn)原理與操作 例例1在在“用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻電阻”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有： A干電池一節(jié)干電池一節(jié) B電流表電流表(量程量程0.6 A) C電壓表電壓表(量程量程3 V) D開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S和若干導(dǎo)線(xiàn)和若干導(dǎo)線(xiàn)E滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值最大阻值20 ，允許最大電流，允許最大電流1 A)F滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值最大阻值300 ，允許最大電流，允許最大電流0.5 A)G滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R3(最大阻值最大阻值1 000 ，允許最大電流，允許最大電流0.1 A)圖實(shí)圖實(shí)95 (1)按如圖實(shí)按如圖實(shí)95所示電路測(cè)量干所示電路測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_(填寫(xiě)代號(hào)填寫(xiě)代號(hào))。 為使測(cè)量盡可能精確，用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將如圖實(shí)為使測(cè)量盡可能精確，用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將如圖實(shí)96所示的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路所示的實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路(已連接了部分線(xiàn)已連接了部分線(xiàn))，要求變阻器的滑片滑至最右端時(shí)，其使用電阻值最大。要求變阻器的滑片滑至最右端時(shí)，其使用電阻值最大。圖實(shí)圖實(shí)96 (2)實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟： 按實(shí)驗(yàn)要求連接好電路。閉合開(kāi)關(guān)前把變阻器按實(shí)驗(yàn)要求連接好電路。閉合開(kāi)關(guān)前把變阻器的滑片滑至一端，使接入電路的阻值最大；的滑片滑至一端，使接入電路的阻值最大； 閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使_的指的指針有明顯偏轉(zhuǎn)，讀取針有明顯偏轉(zhuǎn)，讀取_和和_的示數(shù)。用的示數(shù)。用同樣方法測(cè)量多組數(shù)據(jù)；同樣方法測(cè)量多組數(shù)據(jù)； 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，整理好器材；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，整理好器材； 數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理。 (3)將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖實(shí)將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)標(biāo)在如圖實(shí)97所示的坐標(biāo)所示的坐標(biāo)圖中，請(qǐng)作出圖中，請(qǐng)作出UI圖線(xiàn)，由此求得待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)圖線(xiàn)，由此求得待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻r_。(結(jié)果保留三位有結(jié)果保留三位有效數(shù)字效數(shù)字)圖實(shí)圖實(shí)97 解析解析滑動(dòng)變阻器不要選阻值過(guò)大的，因?yàn)樽柚颠^(guò)滑動(dòng)變阻器不要選阻值過(guò)大的，因?yàn)樽柚颠^(guò)大不便于調(diào)節(jié)，要保證電流不超過(guò)額定值，電流表量程大不便于調(diào)節(jié)，要保證電流不超過(guò)額定值，電流表量程為為0.6 A，所以選，所以選R1；UI圖線(xiàn)中，與縱軸的交點(diǎn)就是電圖線(xiàn)中，與縱軸的交點(diǎn)就是電動(dòng)勢(shì)，斜率就是內(nèi)阻。動(dòng)勢(shì)，斜率就是內(nèi)阻。 答案答案(1)E(或或R1)如圖實(shí)如圖實(shí)98所示所示圖實(shí)圖實(shí)98(2)電流表電流表電壓表電流表電流表電壓表(3)如圖實(shí)如圖實(shí)99所示所示1.50(1.471.52均對(duì)均對(duì))188(1.861.90均對(duì)均對(duì))圖實(shí)圖實(shí)99題組演練題組演練1某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和某同學(xué)利用電壓表和電阻箱測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻內(nèi)阻，使用的器材還包括定值電阻(R05 )一個(gè)，一個(gè)，開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖實(shí)開(kāi)關(guān)兩個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖實(shí)910(a)所示。所示。(1)在圖在圖(b)的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請(qǐng)的實(shí)物圖中，已正確連接了部分電路，請(qǐng)完成余下電路的連接。完成余下電路的連接。(2)請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟：請(qǐng)完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟：A檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖檢查并調(diào)節(jié)電壓表指針指零；調(diào)節(jié)電阻箱，示數(shù)如圖(c)所所示，讀得電阻值是示，讀得電阻值是_；B將開(kāi)關(guān)將開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)閉合，開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)，電壓表的示數(shù)是斷開(kāi)，電壓表的示數(shù)是1.49 V；C將開(kāi)關(guān)將開(kāi)關(guān)S2_，電壓表的示數(shù)是，電壓表的示數(shù)是1.16 V；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1。(3)使用測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是使用測(cè)得的數(shù)據(jù)，計(jì)算出干電池的內(nèi)阻是_(計(jì)算結(jié)計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字果保留兩位有效數(shù)字)。(4)由于所用電壓表不是理想電壓表，所以測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)比實(shí)際由于所用電壓表不是理想電壓表，所以測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)比實(shí)際值偏值偏_(填填“大大”或或“小小”)。圖實(shí)圖實(shí)910答案：答案：(1)如圖所示如圖所示(2)A.20 C閉合閉合(3)0.69 (4)小小2(2013德州模擬德州模擬)某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)多用電表中某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)多用電表中的電池進(jìn)行更換時(shí)發(fā)現(xiàn)，里面除了一節(jié)的電池進(jìn)行更換時(shí)發(fā)現(xiàn)，里面除了一節(jié)1.5 V的干電的干電池外，還有一個(gè)方形的電池池外，還有一個(gè)方形的電池(層疊電池層疊電池)。為了測(cè)定該。為了測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室中提供如下器材：電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室中提供如下器材：A電流表電流表A1(滿(mǎn)偏電流滿(mǎn)偏電流10 mA，內(nèi)阻，內(nèi)阻10 )；B電流表電流表A2(00.6 A，內(nèi)阻未知，內(nèi)阻未知)；C滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R0(0100 ，1 A)；D定值電阻定值電阻R(阻值阻值990 )；E開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線(xiàn)若干。開(kāi)關(guān)與導(dǎo)線(xiàn)若干。該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)911甲所甲所示的電路，圖乙為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出示的電路，圖乙為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出多組數(shù)據(jù)并繪出的多組數(shù)據(jù)并繪出的I1I2圖線(xiàn)圖線(xiàn)(I1為電流表為電流表A1的示數(shù)，的示數(shù)，I2為為電流表電流表A2的示數(shù)的示數(shù))，則由圖線(xiàn)可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)，則由圖線(xiàn)可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r_ 。(結(jié)果保留兩位有結(jié)果保留兩位有效數(shù)字效數(shù)字)圖實(shí)圖實(shí)911答案：答案：9.110數(shù)據(jù)處理與誤差分析數(shù)據(jù)處理與誤差分析 例例2用圖實(shí)用圖實(shí)912所示電路，測(cè)定一節(jié)干電池所示電路，測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用一個(gè)定值電阻R0起起保護(hù)作用。除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)外，可供使用的實(shí)驗(yàn)保護(hù)作用。除電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：器材還有： A電流表電流表(量程量程0.6 A、3 A)； B電壓表電壓表(量程量程3 V、15 V)；圖實(shí)圖實(shí)912 C定值電阻定值電阻(阻值阻值1 、額定功率、額定功率5 W)； D定值電阻定值電阻(阻值阻值10 、額定功率、額定功率10 W)； E滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(阻值范圍阻值范圍010 、額定電流、額定電流2 A)； F滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器(阻值范圍阻值范圍0100 、額定電流、額定電流1 A)。 那么：那么： (1)要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇要正確完成實(shí)驗(yàn)，電壓表的量程應(yīng)選擇_V，電流表的量程應(yīng)選擇電流表的量程應(yīng)選擇_A；R0應(yīng)選擇應(yīng)選擇_的的定值電阻，定值電阻，R應(yīng)選擇阻值范圍是應(yīng)選擇阻值范圍是_的滑動(dòng)變阻器。的滑動(dòng)變阻器。 (2)引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是引起該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的主要原因是_ 。 解析解析由于一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為由于一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5 V，故選量，故選量程為程為3 V的電壓表；估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻的電壓表；估算電流時(shí)，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾歐左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在一般幾歐左右，加上保護(hù)電阻，最大電流在0.5 A左右，左右，所以選量程為所以選量程為0.6 A的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護(hù)電阻不宜太大，否則會(huì)使得電流表、電壓表取值范保護(hù)電阻不宜太大，否則會(huì)使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電圍小，造成的誤差大；滑動(dòng)變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取池內(nèi)阻大幾倍就好了，取010 能很好地控制電路中能很好地控制電路中的電流和電壓，若取的電流和電壓，若取0100 會(huì)出現(xiàn)開(kāi)始幾乎不變最后會(huì)出現(xiàn)開(kāi)始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象。突然變化的現(xiàn)象。 系統(tǒng)誤差一般是由測(cè)量工具和測(cè)量方法造成的，一系統(tǒng)誤差一般是由測(cè)量工具和測(cè)量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小。本實(shí)驗(yàn)中由于電壓般具有傾向性，總是偏大或者偏小。本實(shí)驗(yàn)中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測(cè)量值小，造成表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測(cè)量值小，造成E測(cè)測(cè)E真真，r測(cè)測(cè)r真真。 答案答案(1)30.61010(2)由于電壓表的分流由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流小作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實(shí)際輸出電流小題組演練題組演練3要測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)要測(cè)量一電源的電動(dòng)勢(shì)E(小于小于3 V)和內(nèi)阻和內(nèi)阻r(約約1 )，現(xiàn)有下列器材：電壓表現(xiàn)有下列器材：電壓表V(3 V和和15 V兩個(gè)量程兩個(gè)量程)、電阻、電阻箱箱(0999.9 )、定值電阻、定值電阻R03 、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)。某、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線(xiàn)。某同學(xué)根據(jù)所給器材設(shè)計(jì)如圖實(shí)同學(xué)根據(jù)所給器材設(shè)計(jì)如圖實(shí)913甲的實(shí)驗(yàn)電路。甲的實(shí)驗(yàn)電路。圖實(shí)圖實(shí)913(1)電路中定值電阻電路中定值電阻R0的作用是的作用是_。(2)請(qǐng)根據(jù)圖甲電路，在圖乙中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)連接電請(qǐng)根據(jù)圖甲電路，在圖乙中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)連接電路。路。(3)該同學(xué)調(diào)節(jié)電阻箱阻值該同學(xué)調(diào)節(jié)電阻箱阻值R，讀出對(duì)應(yīng)的電壓表讀數(shù)，讀出對(duì)應(yīng)的電壓表讀數(shù)U，得到兩組數(shù)據(jù)：得到兩組數(shù)據(jù)：R12.0 時(shí)時(shí)U12.37 V；R24.0 時(shí)時(shí)U22.51 V。由這兩組數(shù)可求得電源的電動(dòng)勢(shì)為。由這兩組數(shù)可求得電源的電動(dòng)勢(shì)為E_ V，內(nèi)阻為內(nèi)阻為r_ 。(4)為使最終測(cè)量結(jié)果更精確，在不改變實(shí)驗(yàn)方法、不更為使最終測(cè)量結(jié)果更精確，在不改變實(shí)驗(yàn)方法、不更換實(shí)驗(yàn)器材的前提下，請(qǐng)你對(duì)該同學(xué)提一條建議換實(shí)驗(yàn)器材的前提下，請(qǐng)你對(duì)該同學(xué)提一條建議_。解析：解析：(1)保護(hù)電源，防止短路。保護(hù)電源，防止短路。(2)如圖所示。如圖所示。(4)多測(cè)幾組多測(cè)幾組R、U，分別求出電動(dòng)勢(shì)，分別求出電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻、內(nèi)阻r，再求，再求E、r的平均值，或利用圖象處理數(shù)據(jù)。的平均值，或利用圖象處理數(shù)據(jù)。答案：答案：(1)保護(hù)電源，防止短路保護(hù)電源，防止短路(2)見(jiàn)解析圖見(jiàn)解析圖(3)2.941.2(4)見(jiàn)解析見(jiàn)解析4(2012廣東六校聯(lián)考廣東六校聯(lián)考)用電流表和電壓表測(cè)干電池的電用電流表和電壓表測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，提供的器材如圖實(shí)動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，提供的器材如圖實(shí)914所示。所示。(1)用實(shí)線(xiàn)代表導(dǎo)線(xiàn)把圖甲所示的實(shí)物連接成測(cè)量電路。用實(shí)線(xiàn)代表導(dǎo)線(xiàn)把圖甲所示的實(shí)物連接成測(cè)量電路。(兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，圖中有部分線(xiàn)路已連接好兩節(jié)干電池串聯(lián)作為電源，圖中有部分線(xiàn)路已連接好)圖實(shí)圖實(shí)914(2)圖乙中的圖乙中的6個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的個(gè)點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的6組電流組電流I、電壓、電壓U的的值，按照這些實(shí)驗(yàn)值作出值，按照這些實(shí)驗(yàn)值作出UI圖線(xiàn)，由此圖線(xiàn)求得的電圖線(xiàn)，由此圖線(xiàn)求得的電源電動(dòng)勢(shì)源電動(dòng)勢(shì)E_ V，內(nèi)電阻，內(nèi)電阻r_ 。(結(jié)果結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字)解析：解析：(1)由于電壓表內(nèi)阻較大，電壓表的分流作用對(duì)干由于電壓表內(nèi)阻較大，電壓表的分流作用對(duì)干路電流的測(cè)量影響很小，可以不考慮，故電壓表應(yīng)接在路電流的測(cè)量影響很小，可以不考慮，故電壓表應(yīng)接在干電池兩端；注意開(kāi)關(guān)要控制整個(gè)電路。干電池兩端；注意開(kāi)關(guān)要控制整個(gè)電路。答案：答案：(1)測(cè)量電路如圖所示。測(cè)量電路如圖所示。(2)按照實(shí)驗(yàn)值作出的按照實(shí)驗(yàn)值作出的UI圖線(xiàn)如圖所示圖線(xiàn)如圖所示2.97(2.962.98均可均可)0.72(0.680.74均可均可)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新 例例3(2012福建高考福建高考)某研究性學(xué)習(xí)某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定一塊電池的電動(dòng)勢(shì)小組欲測(cè)定一塊電池的電動(dòng)勢(shì)E。 (1)先直接用多用電表測(cè)定該電池電動(dòng)先直接用多用電表測(cè)定該電池電動(dòng)勢(shì)。在操作無(wú)誤的情況下，多用電表表盤(pán)勢(shì)。在操作無(wú)誤的情況下，多用電表表盤(pán)示數(shù)如圖實(shí)示數(shù)如圖實(shí)915，其示數(shù)為，其示數(shù)為_(kāi)V。 (2)然后，用電壓表然后，用電壓表V、電阻箱、電阻箱R、定值電阻、定值電阻R0、開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)S、若干導(dǎo)線(xiàn)和該電池組成電路，測(cè)定該電池電動(dòng)勢(shì)。、若干導(dǎo)線(xiàn)和該電池組成電路，測(cè)定該電池電動(dòng)勢(shì)。 (i)根據(jù)電路圖，用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將實(shí)物圖連接根據(jù)電路圖，用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，將實(shí)物圖連接成完整電路。成完整電路。 圖實(shí)圖實(shí)915圖實(shí)圖實(shí)9160.350.310.240.210.170.125.004.003.002.001.400.602.93.24.24.85.98.3U(V)20.025.033.350.071.4166.7R()圖實(shí)圖實(shí)917 (iii)從圖線(xiàn)中可求得從圖線(xiàn)中可求得E_V。 解析解析(1)多用電表使用多用電表使用10 V電壓擋，刻度盤(pán)上每小電壓擋，刻度盤(pán)上每小格對(duì)應(yīng)的示數(shù)為格對(duì)應(yīng)的示數(shù)為0.2 V，所以讀數(shù)為，所以讀數(shù)為9.4 V。 答案答案(1)9.4 (2)(i)連線(xiàn)如圖實(shí)連線(xiàn)如圖實(shí)918所示所示(ii)所作圖象如圖實(shí)所作圖象如圖實(shí)919所示所示圖實(shí)圖實(shí)919(iii)10.0(9.511.1 V均正確均正確) 一、本題創(chuàng)新點(diǎn)分析一、本題創(chuàng)新點(diǎn)分析 1源于教材源于教材本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定電池的電本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)。動(dòng)勢(shì)。 二、本實(shí)驗(yàn)還可以從以下方面進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新二、本實(shí)驗(yàn)還可以從以下方面進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新 (一一)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膭?chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)康膭?chuàng)新 如果要測(cè)水果電池或果汁電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，如果要測(cè)水果電池或果汁電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，應(yīng)如何操作？應(yīng)如何操作？ 提示：操作方法與本實(shí)驗(yàn)相似，要注意水果電池提示：操作方法與本實(shí)驗(yàn)相似，要注意水果電池的內(nèi)阻相對(duì)較大，設(shè)計(jì)電路時(shí)要注意電流表的接法。的內(nèi)阻相對(duì)較大，設(shè)計(jì)電路時(shí)要注意電流表的接法。 (二二)實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)原理的創(chuàng)新 (1)本實(shí)驗(yàn)還可以用電流表和電阻箱組合來(lái)測(cè)定。本實(shí)驗(yàn)還可以用電流表和電阻箱組合來(lái)測(cè)定。說(shuō)出實(shí)驗(yàn)原理及方法。說(shuō)出實(shí)驗(yàn)原理及方法。 提示：用一個(gè)電流表和電阻箱測(cè)量，電提示：用一個(gè)電流表和電阻箱測(cè)量，電路如圖所示，測(cè)量原理為：路如圖所示，測(cè)量原理為：EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出，由此可求出E和和r，此種方法使，此種方法使測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)無(wú)偏差，但內(nèi)阻偏大。測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)無(wú)偏差，但內(nèi)阻偏大。 (2)本實(shí)驗(yàn)還可以用兩個(gè)電壓表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)。本實(shí)驗(yàn)還可以用兩個(gè)電壓表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)。說(shuō)出實(shí)驗(yàn)原理及方法。說(shuō)出實(shí)驗(yàn)原理及方法。題組演練題組演練5在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電在測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于所用電壓表壓表(視為理想電壓表視為理想電壓表)的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了的量程較小，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)如圖實(shí)920所示的實(shí)物電路。所示的實(shí)物電路。圖實(shí)圖實(shí)920(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電阻箱的電阻調(diào)到_。(選填選填“最大值最大值”“”“最小值最小值”或或“任意值任意值”)(2)改變電阻箱的阻值改變電阻箱的阻值R，分別測(cè)出阻值，分別測(cè)出阻值R010 的定值的定值電阻兩端的電壓電阻兩端的電壓U。下列兩組。下列兩組R的取值方案中，比較合理的取值方案中，比較合理的方案是的方案是_。(選填選填“1”或或“2”)40.050.060.070.080.02200.0250.0300.0350.0400.01電阻箱的阻值電阻箱的阻值R/方案編號(hào)方案編號(hào)解析：解析：(1)實(shí)驗(yàn)中電阻箱起到改變電路的總電阻和分壓作實(shí)驗(yàn)中電阻箱起到改變電路的總電阻和分壓作用，為了確保儀器的安全，一般將電阻箱的電阻先調(diào)到用，為了確保儀器的安全，一般將電阻箱的電阻先調(diào)到最大值。最大值。(2)由于定值電阻由于定值電阻R010 ，若選用方案，若選用方案1，則電壓表的，則電壓表的示數(shù)較小，示數(shù)變化范圍也很小，所以選用方案示數(shù)較小，示數(shù)變化范圍也很小，所以選用方案2。6(2012重慶高考重慶高考)某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅某中學(xué)生課外科技活動(dòng)小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產(chǎn)的柑橘制作了果汁電池，他們測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)測(cè)量這種電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻和內(nèi)阻r，并探究電極間距，并探究電極間距對(duì)對(duì)E和和r的影響。實(shí)驗(yàn)器材如圖實(shí)的影響。實(shí)驗(yàn)器材如圖實(shí)921所示。所示。圖實(shí)圖實(shí)921(1)測(cè)量測(cè)量E和和r的實(shí)驗(yàn)方案為：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩的實(shí)驗(yàn)方案為：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩端的電壓端的電壓U和流過(guò)電源的電流和流過(guò)電源的電流I，依據(jù)公式，依據(jù)公式_，利用，利用測(cè)量數(shù)據(jù)作出測(cè)量數(shù)據(jù)作出UI圖象，得出圖象，得出E和和r。(2)將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對(duì)測(cè)量將電壓表視為理想表，要求避免電流表分壓作用對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，請(qǐng)?jiān)陬}圖中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)連接電路。結(jié)果的影響，請(qǐng)?jiān)陬}圖中用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)連接電路。(3)實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁實(shí)驗(yàn)中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的電池的UI圖象如圖實(shí)圖象如圖實(shí)922中中(a)、(b)、(c)、(d)所示，所示，由此可知：在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極間距的減小，電源電動(dòng)勢(shì)由此可知：在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極間距的減小，電源電動(dòng)勢(shì)_(填填“增大增大”“”“減小減小”或或“不變不變”)，電源內(nèi)阻，電源內(nèi)阻_(填填“增大增大”“”“減小減小”或或“不變不變”)。曲線(xiàn)曲線(xiàn)(c)對(duì)應(yīng)的電源電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)的電源電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)阻，內(nèi)阻r_。當(dāng)外電路總電阻為。當(dāng)外電路總電阻為2 500 時(shí)，該電源的輸時(shí)，該電源的輸出功率出功率P_mW。(均保留三位有效數(shù)字均保留三位有效數(shù)字)圖實(shí)圖實(shí)922解析：解析：(1)根據(jù)歐姆定律，路端電壓等于電動(dòng)勢(shì)減去內(nèi)電根據(jù)歐姆定律，路端電壓等于電動(dòng)勢(shì)減去內(nèi)電壓，即壓，即UEIr。(2)該實(shí)驗(yàn)要求路端電壓測(cè)量準(zhǔn)確，故電壓表應(yīng)直接接在該實(shí)驗(yàn)要求路端電壓測(cè)量準(zhǔn)確，故電壓表應(yīng)直接接在電源的兩端，滑動(dòng)變阻器只需能改變路端電壓的值即可，電源的兩端，滑動(dòng)變阻器只需能改變路端電壓的值即可，故采用限流式接法。故采用限流式接法。答案：答案：(1)UEIr(2)如圖所示如圖所示(3)不變?cè)龃蟛蛔冊(cè)龃?9754780.268