测定电源的电动势和内阻

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1、高三总复习人教版··物理实验九　测定电源的电动势和内阻实验九　测定电源的电动势和内阻高三总复习人教版··物理掌握用伏特表和安培表测量电池电动势和内电阻的方法，学会利用图象法处理数据的方法．高三总复习人教版··物理在闭合电路中，由闭合电路的欧姆定律可得电源的电动势E、内阻r、路端电压U、电流I存在关系为U＝E－Ir，E、r在电路中不随外电阻R的变化而改变．测定电源的电动势和内阻可用三种方法：高三总复习人教版··物理方法一：测量原理图如图1所示，采用改变外电阻，可测得一系列I和U的值(至少6组)，然后再在U—I图象中描点作图，所得直线与纵轴的交点即为电动势E，图线斜率的

2、绝对值为内阻r，这种方法叫伏安法，用电流表和电压表．图1高三总复习人教版··物理EE方法二：由I＝变形R＝－r，改变电路的外电阻R，测R＋rI1出一系列的I和R值，作出R－图象．图象在R轴上的截距即为I电源的内阻的负值，直线的斜率即电源的电动势E.此方法叫安阻法，用电流表和电阻箱．高三总复习人教版··物理UU11r1方法三：由E＝U＋Ir及I＝可得E＝U＋r，或＝＋·，RRUEER11改变电路的外电阻R，测出一系列的U值，作出－图象．图象UR11在轴上的截距的倒数即为电源电动势，直线的斜率与在轴上的UU截距的倒数的乘积即为电源的内阻．此方法叫伏阻法，用电压表和电阻箱

3、．高三总复习人教版··物理特别提醒基础实验是伏安法．安阻法和伏阻法是在伏安法实验的基础上的提高．实验数据也可以用图象法处理．由E＝U＋Ir，有U＝E－Ir，故根据伏安法数据作出U—I图象(如图2所示)．图2高三总复习人教版··物理图线斜率的绝对值为电源内阻r的大小；当I＝0时，U＝E，E即图线与纵轴的交点坐标值；当U＝0时，r＝，其中I为短路I时的电流，即图线与横轴的交点坐标值．但要注意，有时纵轴起点不是零，这时图线与横轴的交点不是短路电流，图线斜率的绝对值仍是内阻值，与纵轴交点坐标值仍为电源电动势值．高三总复习人教版··物理电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、

4、导线若干、坐标纸．高三总复习人教版··物理1．按如图3所示电路图连接成电路，电流表取0.6A量程，电压表取3V量程，将滑动变阻器阻值调到有效电阻最大(图中左端)．图3高三总复习人教版··物理2．检查电路无误后，闭合电键，移动滑动变阻器触头的位置，使电流表有明显示数，记下一组(I，U)值．3．改变滑动变阻器滑片的位置5次，用同样的方法，再测出5组(I，U)数值．然后断开电键，整理好仪器．4．建立坐标系、描点．纵轴表示电压，横轴表示电流，取合适的标度，使所描坐标点绝大部分分布在坐标纸上，必要时纵坐标可以不从零开始取值．5．根据描出的坐标点作出U—I图象，并延长与两坐标轴

5、相交．高三总复习人教版··物理6．测算电动势和内电阻，准确读出U—I图线与纵轴和横轴EΔU的交点坐标，即读出E和I短，进一步算出内阻r＝＝，如图I短ΔI4所示．图4高三总复习人教版··物理特别提醒滑动变阻器为外电阻，列表记录两读数，电压变化便于作图，U轴起点要看清楚，求解E、r要用U—I图．高三总复习人教版··物理1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻应选得大些(选用已使用过一段时间的干电池)．2．在实验中不要将I调得过大，每次读完U和I的数据后应立即断开电源，以免干电池在大电流放电时极化现象严重，使得E和r明显变化．3．在画U－I图线时，要使尽可能多的点落在

6、这条直线上．不在直线上的点应对称分布在直线两侧，不要顾及个别离开直线较远的点，以减小偶然误差．高三总复习人教版··物理4．干电池内阻较小时，U的变化较小．此时，坐标图中数据点将呈现如图5甲所示的状况，使下部大面积空间得不到利用．为此，可使纵坐标不从零开始，如图5乙所示，把坐标的比例放大，可使结果的误差减小．此时图线与横轴交点不表示短路电流．另ΔU外，计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点，用r＝

7、

8、计算ΔI出电池的内阻r.图5高三总复习人教版··物理用伏安法测电源电动势和内阻的方法很简单，但系统误差较大，这主要是由于伏特表和安培表内阻对测量结果的影响而造成的．用这种

9、方法测电动势可供选择的电路有两种，如图6甲、乙所示．图6高三总复习人教版··物理当用甲图时，考虑电表内阻，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(如甲图中虚线所示)，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，即rRV·r真测＝