测电源电动势和内阻

【实验原理】如图所示。根据闭合电路欧姆定律 E U Ir，用电压表测出路端电压，电流表第九节实验测电源电动势和内阻

测出干路电流，通过滑动变阻器触头的调节, 读出两组U、丨的值，得到方程组：

E U i I i r

E U2 Z 联立解得

I1U2 I2U1

l i I2

U2 U i

I i I2

【数据处理】

1.计算法：方法虽然简单,

2.图像法：

如图所示: 在这个实验中，可以根据上述的两个方程组，求解得到电源电动势但由于在实验中人为的主观因

素比较大，所以误差可能很大这个实验中，我们常采用图像法求解电源电动势E和电源内阻r。

总坐标轴U描述的电路的路端电压，横坐标轴描述的是电路中的干路电流。那么:

E和电源内阻r。

纵截距（图线与总坐标轴的交点）横截距（图线与横坐标轴的交点）表示电路的开路电压，等于电源电动势表示电路的短路电流

斜率的绝对值表示电源的内阻【误差分析】

当电压表、电流表都是理想电表时, 不是无限大，电流表的内阻不是无限小。上的误差。

1、电流表外接：

如右图甲所示，电压表测的是路端电压, 测量结果就和上面的结果一样。但是，由于电压表的内阻所以，电压表或电流表就会对测量结果有影响，造成理论

但电流表测的不是干路电流一一电压表分流了。

其干路电流I I A I v I A U 一

电压表测量的是路端电压U外

如右图中黑色线表示根据测量结果画出来的图线

红色线表示理论上对应的真实图线

图线中的P点表示的物理意义是：电路中的路端电压为U，电路中的干路电流为I。因为，干路电流I ZHEN I CE I v ,所以，我们只

需把P点向右平移一小段距离I （I I v ），就可以找到真实的路端电压和真实的干路电流所对应的点P'当电压表的示数U越来

越小时，电压表中的电流I v就越来越小，向右的平移量I就越来越小。当电压表中的示数为零时，电压表就不再分流了，此时向右的平移量

1=0,电流表中的电流

r

$

E CE

u

°［匚E I填

当U 等于0时，干路电流就等于电流表的示数）。这样，我们就可以连出像图中红色图线所示的真 实图线了。

然后，根据图像的物理意义，就可以得出测量结果：

器材的选取

电压表取量程比较大的（内阻比较大的） 滑动变阻器取阻值比较大的

电源取1-2节的旧电池（内阻较大，新电池内阻很小不易测量）

，小电源

像图乙所示，为了减小误差 ——减小电流表的分压造成的影响 ——减 小电流表中的电流大小，滑动变阻器阻值越大，流过电压表两端的电压就越接近路端电压 注意：需要说明的是，因为电流表的内阻很小，非常

接近于电源的内阻，所以采用乙图 测量电源电动势和内阻时的误差比较大， 一般不采用这种方法。都采用电流表外接- 图甲

2、计算法测量电源电动势和内阻

（1）用一个电压表和两定值电阻法或电压表和电阻箱

就等于干路电流了（即：电路的短路电流是真实的，根据公式

I I A I v I A —也可以看出,

R v

E CE

E

ZHEN

r

CE

r

ZHEN

1

CE 1

ZHEN

电流表外接时，为了减小误差，器材的选取一般遵循以下原则

电压表取量程比较大的（内阻比较大的） 电流表取内阻比较小

的

滑动变阻器取阻值比较小的

电源取1-2节的旧电池（内阻较大，新电池内阻很小不易测量） 像图甲所示，为了减小误差 ——减小电压表的分流造成的影响 变阻器阻值越小，流过电流表中的电流就越接近与干路电

减小电压表中的电流大小， 滑动 【测电源电动势和内阻的其它方法】 1、电流表内接（如图乙所示）

U U v U A U V I A ?R A

分析：若右图所示，电流表 测量的是真实的干路电流，但 电压表测量的不是真实的路端 电压（因电流表分压，所以比真实 的路端电压小）。

所以，应该把点向上平移一小段距离（△

1

1

J

1 1

- 向

E 1 X

UntEH

n

上

KX"

乙

I I CE I IHEH

压就越小，当电流为零时，电流表就不分压了，此时电压表测量的就是真实 的路端电压。

测量结果： E CE

E ZHEN

r CE r zHEN

I CE I ZHEN

B E

—

电流表取内阻比较小的

U ）。电流越小，电流表上分的电

原理：根据公式E U r ，由电压表读出路端电压，通过改变外电路阻值 R ，读出两组数据, R E 联立方程

U i U 2 U i 一

r R i U 2 ——r R 2 求解 这种方法类似于前面的电流表外接电路图。电压表测量的是真实的路端电压，电流不是通过电流表 读出，而是通过计算得到。 所以测量结果 E CE E Z HEN r CE r ZHEN I CE I ZHEN （2） 原理: 用一个电流表和两定值电阻法或电流表和电阻箱法 根据公式E IR Ir 。由电流表读数干路电流，通过改变外电路电 阻R ,

读出两组数据，联立方程 E E I 1R I 1r

求解

I 2R 12r 这种方法类似于前面的电流表内接电路图。 流，电压不通过电压表读出，而是通过计算得到。 电流表测量的是真实的干路电 测量结果： E CE E ZHEN r CE 「ZHEN I CE I ZHEN 【实验目的】 1、 理解测量电动势和内电阻的实验原理，会测量 E 和r 2、 能根据原理图正确连接实物图，能正确记录实验数据，并能用图像法进行数据分析

3、 能根据实验原理进行简单的误差分析，知道测量结果（真实值和测量值的关系）

4、 能根据误差产生的原因，进行初步正确的器材选取 【实验原理】

如图所示。根据闭合电路欧姆定律 过滑动变阻器触头的调节，读出两组

E U i I i r E U 2 I 2r 联立解得

Ke SI -------

:P

—<3H

Ir ，用电压表测出路端电压，电流表测出干路电流，通 的值，得到方程组： I 2U 1 1心2 I l U 2 U i I l I 2 U 为横坐标，I 为纵坐标做出U — I 图像。 I 2 用作图法处理数据：即在纸上以 根据图像的物理意义求电源电动势和内阻（截距和斜率） 【实验器材】 电压表、电流表、滑动变阻器、 1 — 2节旧的干电池（内阻较大），开关和导线 【实验步骤】 1、 用电流表0.6A 的量程，电压表 3V 的量程，根据原理图（电流表外接）连接好实物图 2、 把开关置于断开、滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置 3、 闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（

I ，U ）。用同样的方法测量