高二测电源电动势和内阻实验.docx

图2
1
英中高二电学实验专题四：测定电源的电动势和内阻
一、实验目的
1．测定电源的电动势和内阻．
2．加深对闭合电路欧姆定律的理解．
3．掌握用图象法求电动势和内阻的方法．
二、实验原理
本实验的原理是闭合电路欧值开始（横坐标I必须从零开始）.但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电源电动势，图线斜率
的绝对值rAU仍为内阻.
AI
五、实验误差分析
图像分析法：采用如右图所示的电路，在理论上E=U+（Iv+IA）r,
VA
，大，IV越大.
结论：（1）当电压表示数为零时，iv=o,短路电流测量值=真实值.
（2）E<E.
测真
E
（3）因为r测=测，所以r测<r真.
测I测真
短
其中电压表示数U是准而且电压表示数越
短，
从电路上分析，由于实验把变阻器的阻值R看成是外电路的电阻，因此伏特表应看成内电路的一部分,故实际测量出的是电池和伏特表这一整体的电动势和等效内阻（如图中虚线所
示），因为伏特表和电池并联,所以等效内阻r测应等于电池真实内阻值r和伏特表电阻Rv的并联值，，则电压表两端电压U等于电动势测量值，即U=E测,测真测
而此时伏特表构成回路,所以有UVE真,即E测VE真.
图像分析法：采用如右图所示的电路，理论上有E=U+UA+IAr,IA为电源电流真实值，其
AAA
中UA不可知，而造成误差，而且电流表示数越大，UA越大.
AA结论：
（1）当电流表示数为零时，IA=0,断路时电压测
A
量值=E的真实值.
(2)I
短测
<I
短真
E
⑶因为r=，所以r测〉r真,r测为r和RA
I测真A
短
真测真
的串联值，，把滑动变阻器作为外电路，因此安培表应看做内电路的一部分，故实际测量出的是电池和安培表这一整体的电动势和等效内阻（如图中虚线所示），因为安培表和电池串联，所以等效内阻r测应等于电池真实阻值r真和安培表电阻Ra之和，即f=r真+RA>r真,此时如果断开外电路，则电流为零，安培表两端电势相等，等效电源的电动势E测就是电源电动势的真实值E真,即E严真.
真测真
图2
5
练****1、某同学采用如图1所示的电路测定电池电动势和内电阻，，电压表（0〜3V,3kQ）,电流表（0〜,
图2
5
Q),滑动变阻器有RM〜g2A)和R2(0〜)各一只.
⑴在实验中滑动变阻器应选用(填“R”或“R”).
(2)
这位同学测量时记录了5组数据，并将数据填入了下面表
格中•请你根据这些数据在坐标纸上画出U—
电池的电动势E约为V,内阻r约为Q
次数
1
2
I/A


U/V


3
4
5






图2
5
I/A
解析：(1)R2允许通过的最大电流为0・1A,不能满足实验